Дрова - это топливо. Только надо правильно топить. Часть первая.

Некоторые товарищи считают, что дрова энергетически невыгодны. На рубку нужен бензин, на перевозку - солярка, плюс большой объем древесины идет в отходы.

Мы видим – только на валку, обрезку сучьев и раскряжовку уходит от 0,1 до 1,24 кг бензина на кубометр древесины. Плюс трелевка срубленной древесины на тракторе – от 0,32 до 5,70 кг дизеля на кубометр древесины. Т.е. только на то, чтобы срубить дрова и вывезти их на поляну надо потратить от 29,4 до 485,8 МДж/кг. При теплоте сгорания дров около 10 МДж/кг мы получаем EROEI от 0,35 до фантастических 0,02.

Примем, что у нас эти цифры правильные. Один кубометр свежесрубленной плотной хвойной древесины весит 480-560 кг и содержит около 420 кг сухого вещества. Примем средние сферовакуумные цифры из исходников: получаем 1 кг бензина на валку/резку/раскряжевку тонны древесины и 4 кг дизтоплива на трелевку. Плюс - посчитаем расход топлива для вывоза древесины.

Возьмем тягач-лесовоз КрАЗ-64372-045, широко распространенный в наших лесах. Он берет 25 тонн бревен и жрет 60 литров дизтоплива на 100 км. То есть 2,5-3,5 литра на тонну древесины.

Итого, чтобы добыть-загрузить-перевезти-разгрузить 1 тонну древесины на 100 км (а рентабельное плечо перевозки обычно меньше, в районе 50 км до лесосплава/перегрузки), нам нужно округленно 10 кг дизельного топлива. Это с запасом на непредвиденные нужды.

Отходы производства

Сколько отходов мы имеем? Хорошим показателем считается 22-25% при рубке и 35% при последующей переработке. Возьмем все сферовакуумное, как и вся данная статья.

То есть, добыв 1 тонну деловой древесины, мы получили в нагрузку 150-180 кг отходов: опилки, пни, ветки, хвоя и так далее. Еще килограмм 50-100 осталось валяться на земле, потому что собирать это неудобно.

Это много. Но не выкидывать же нам все это добро? Тогда возникает вопрос: куда нам это девать?

Способ первый. Газенваген.

Давным-давно, кажется в прошлую пятницу еще в те времена, когда нефти было мало, в СССР широко применялась газогенераторная техника. На дровах в войну и сразу после нее ездила треть автопарка СССР. Во время Второй мировой войны в мире произошел настоящий расцвет газогенераторов (всю нефть забрали под себя военные). В СССР, Германии, Франции, Японии и США насчитывалось около 2 миллионов газогенераторных автомобилей. Но дешевое и доступное нефтяное топливо сделали эксплуатацию газогенераторных машин бессмысленной.

Это все прописыне истины и статей по этой теме очень много. Важно понимать, что газогенератор - не панацея и его применение оправдано в довольно ограниченных случаях. И пример лесодобычи здесь представляется именно таким случаем.

Газогенератор в изготовлении не так уж и сложен. Он состоит из закрывающегося сверху термоизолированного бака, куда с одной стороны мы подаем воздух под давлением, а с другой получаем горючий газ. Генератор надо брать с обратным процессом. Он несколько сложнее по конструкции, но выгоден с технической точки зрения, так как он позволяет непрерывную загрузку и способен эффективно работать на древесине с влажностью до 40%. Разумеется, понадобится компрессор для наддува (увеличивает эффективность многократно, на старых газогенераторных машинах наддува не было) и фильтр-циклон для очистки газа от пыли. На выходе мы имеем генераторный газ, разогретый до 600-700 градусов, обогащенный угарным газом за счет наддува и пригодный для потребления двигателем внутреннего сгорания. Да, дизель придется переделывать под газ и это необратимо. Либо брать КрАЗ "Смерть кооператора" с бензиновым мотором, но тогда плечо рентабельности резко сократится из-за роста расхода топлива.

Что будет, если переоборудовать наш тягач под газогенератор. Эквивалентом дизельного топлива принято считать примерно 3 кг древесины, или 5 кг древесных отходов. Для бензина - меньше, но у нас не бензин. Значит, заменой нужных нам 10 кг дизтоплива являются 50 кг древесных отходов.

Мощность газогенераторного тягача сильно упадет и вместо 25 тонн мы утащим примерно 12-14. На Колыме в 1950-х газогенераторные тягачи вывозили 7-8 тонн бревен при еще тех двигателях. Но допустим, что мы вывезли 12. Тогда нам хватит центнера древесных отходов на весь цикл добычи древесины. Напоминаю, у нас с этой тонны отходов 150-180 кг. То есть, лес можно добыть, распилить на бревна и вывезти на место его перегрузки или переработки за счет самого леса. Плечо рентабельности в этом случае - до 120-150 км, а при хорошей организации производства - и до 200.

Вывод номер один - в сферовакуумных условиях перевод лесодобычи на газогенераторную технику с энергетической точки зрения (не учитывая стоимость переоборудования техники и так далее) является целессообразным. Лесная отрасль может обеспечить себе топливонезависимость просто за счет рациональной утилизации части собственных отходов (и еще останутся).

В следующих частях (постарають выложить в течение нескольких дней) будет рассмотрена возможность и целессообразность получения жидкого топлива из древесины прямо на месте рубки леса и еще несколько идей. В частности, что еще можно получить из системы из пароперегонной реторты и газогенератора (вы не поверите, но в газогенераторе можно даже выплавлять железо и получать цемент).

Нормы расхода топлива для лесовозов: http://putew.inrb.by/articledet.html?akod=14Об отходах: http://www.znaytovar.ru/new2508.html

Конструктивная критика приветствуется, особенно от специалистов и особенно от AY как главного специалиста. Я геодезист, а не энергетик, и могу многое упускать из виду.