Autor: Kołodziej Barbara, Matyka Mariusz
ISBN: 978-83-09-01139-2
Ilość stron: 594
Data wydania: 02/2013
Format: 16.5x23.5cm
Wydawnictwo: PWRiL
Odnawialne źródła energii. Rolnicze surowce energetyczne to podręcznik, w którym omówiono bardzo ważny i aktualny problem, jakim jest pozyskiwanie surowców i wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. W książce zaprezentowano holistyczne podejście do odnawialnych źródeł energii, z wieloaspektowym uwzględnieniem czynników prawnych, społecznych, technicznych, ekonomicznych i środowiskowych.
Autorzy – doświadczeni specjaliści w swojej dziedzinie – przedstawiają aktualny stan wiedzy z zakresu przedmiotowych zagadnień, wzbogacony wynikami badań własnych. Podręcznik jest zatem oryginalną, nowatorską pozycją naukową, która może być wyznacznikiem i inspiracją do tworzenia programów nauczania w szkołach wyższych. Publikacja jest przeznaczona głównie dla studentów uczelni przyrodniczych, ale cenną wiedzę źródłową znajdzie w nim każdy czytelnik zainteresowany problemami związanymi z odnawialnymi źródłami energii.
W publikacji znajdują się fragmenty norm, zamieszczone za zgodą Polskiego Komitetu Normalizacyjnego.
Spis treści:
1. Aktualny stan produkcji i wykorzystania energii odnawialnej
1.1. Wykorzystanie energii odnawialnej w skali świata (Janusz Rakowski) 18
1.1.1. Światowy potencjał bioenergetyczny 18
1.1.2. Wykorzystanie energii wiatru w skali świata 21
1.2. Wykorzystanie energii odnawialnej w Europie i w Polsce (Janusz Rakowski) 22
1.2.1. Energetyczne wykorzystanie biomasy stałej w Europie i w Polsce 22
1.2.2. Produkcja i wykorzystanie biogazu w Europie i w Polsce 23
1.2.3. Wykorzystanie energii z odpadów komunalnych w Europie i w Polsce. 24
1.2.4. Wykorzystanie energii wiatru w Europie i w Polsce 24
1.2.5. Udział OZE w produkcji energii elektrycznej w Europie i w Polsce 25
1.2.6. Udział OZE w produkcji ciepła w Polsce i wybranych krajach 26
1.2.7. Przewidywane wykorzystanie europejskiego potencjału bioenergetycznego 27
2. Perspektywy rozwoju odnawialnych źródeł energii
2.1. Regulacje prawne w zakresie odnawialnych źródeł energii (Bogdan Kościk) 46
2.2. Uwarunkowania środowiskowe (Antoni Faber, Stanisław Krasowicz,
2.3. Uwarunkowania ekonomiczne i społeczne (Stanisław Krasowicz,
3. Ogólna charakterystyka głównych źródeł energii odnawialnej
3.1. Promieniowanie słoneczne jako źródło energii (Mieczysław Szpryngiel) 81
3.1.1. Zasoby energii słonecznej w Polsce 82
3.1.2. Budowa i sposób działania kolektorów słonecznych 85
3.1.3. Słoneczne ogniwa fotowoltaiczne 91
3.1.4. Elektrownie słoneczne 94
3.2. Energia geotermalna (Ignacy Niedziółka) 95
3.2.1. Źródła energii geotermalnej 96
3.2.2. Wody geotermalne jako źródło energii odnawialnej 97
3.3.3. Systemy pozyskiwania i eksploatacji energii geotermalnej 103
3.3.4. Istniejące obiekty geotermalne w Polsce 107
3.3. Pompy ciepła (Mieczysław Szpryngiel) 112
3.3.1. Rozwój technologii wykorzystujących pompy ciepła 113
3.3.2. Charakterystyka pracy pomp ciepła 114
3.3.3. Budowa i zasada działania pompy ciepła 114
3.3.4. Teoretyczne podstawy działania pompy ciepła 116
3.3.5. Cechy charakterystyczne pomp ciepła 117
3.3.6. Możliwości wykorzystania pomp ciepła w rolnictwie 121
3.4. Energia wodna (Ignacy Niedziółka) 124
3.4.1. Zasoby hydroenergetyczne Polski 124
3.4.2. Główne rodzaje elektrowni wodnych 125
3.4.3. Sposoby przetwarzania energii wody 130
3.4.4. Mała energetyka wodna 135
3.4.5. Energia pływów, fal i prądów morskich 140
3.5. Energia wiatru (Mieczysław Szpryngiel) 144
3.5.1. Sposoby wykorzystania energii wiatru 145
3.5.2. Zasoby energetyczne wiatru w Polsce 148
3.5.3. Budowa, zasada działania i rodzaje silników wiatrowych 152
3.6. Energia biomasy (Barbara Kołodziej). 161
3.6.1. Biopaliwa I generacji 170
3.6.1.1. Biopaliwa stałe 171
3.6.1.2. Biopaliwa płynne 181
3.6.1.3. Biopaliwa gazowe (Jan Kuś) 205
3.6.2. Biopaliwa II generacji 211
3.6.3. Biopaliwa III generacji 225
3.6.3.1. Obecny stan i perspektywy hodowli alg 226
3.6.3.2. Warunki hodowli 230
3.6.3.3. Metody zbioru biomasy 232
4. Produkcja wybranych rolniczych surowców energetycznych
4.1. Krzewy i drzewa szybko rosnące 243
4.1.1. Wierzba Salix L. (Stefan Szczukowski) 243
4.1.2. Topola Populus L. (Mariusz Matyka, Jan Kuś) 253
4.1.3. Robinia akacjowa Robinia pseudoacacia L. (Mariusz Matyka, Jan Kuś) 259
4.1.4. Klon jesionolistny Acer negundo L. (Barbara Kołodziej, Danuta Sugier) 263
4.2. Byliny trwałe 267
4.2.1. Ślazowiec pensylwański Sida hermaphrodita L. (Rusby)
4.2.2. Rożnik przerosłolistny Silphium perfoliatum L. (Barbara Kołodziej) 271
4.2.3. Słonecznik bulwiasty Helianthus tuberosus L. (Barbara Kołodziej) 276
4.2.4. Rdestowiec sachaliński Reynoutria sachalinensis
4.3. Trawy wieloletnie 289
4.3.1. Miskant Miscanthus ssp. (Jan Kuś, Mariusz Matyka). 289
4.3.2. Spartina preriowa Spartina pectinata L. (Włodzimierz Majtkowski) 296
4.3.3. Palczatka Gerarda Andropogon gerardi Vitman
4.3.4. Proso rózgowate Panicum virgatum L. (Włodzimierz Majtkowski) 302
4.3.5. Mozga trzcinowata Phalaris arundinacea L. (Barbara Kołodziej) 308
4.3.6. Perz wydłużony Agropyron elongatum (Host) P. Beauvois
4.4. Inne rośliny 318
4.4.1. Kukurydza zwyczajna Zea mays L. (Tadeusz Michalski) 318
4.4.2. Kapusta rzepak Brasisica napus (L). ssp. oleifera (Metzg)
4.4.3. Sorgo dwukolorowe Sorghm bicolor (L.) Moench. (Barbara Kołodziej) 359
4.4.4. Pozostałe rośliny (Barbara Kołodziej, Mariusz Matyka) 367
5. Organizacja produkcji energii odnawialnej
5.1. Prognoza wykorzystania przestrzeni rolniczej do produkcji roślinnej na cele energetyczne (Antoni Faber) 388
5.2. Zasady doboru gatunków przydatnych do produkcji biomasy na cele energetyczne (Jan Kuś) 395
5.3. Logistyka dostaw surowca (Antoni Faber) 404
5.4. Opłacalność i konkurencyjność produkcji roślin energetycznych
5.5. Efektywność energetyczna produkcji surowców na cele energetyczne
5.5.1. Podstawowe metody otrzymywania energii z biomasy 419
5.5.2. Wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej 420
5.5.3. Wytwarzanie biopaliw płynnych i produktów chemicznych 423
5.5.4. Efektywność energetyczna wykorzystania biomasy 426
5.6. Zasady sporządzania bilansu odnawialnych źródeł energii i oceny zasobów biomasy (Alina Kowalczyk-Juśko) 436
5.6.1. Ocena zasobów biomasy drzewnej 437
5.6.2. Ocena zasobów słomy 440
5.6.3. Ocena zasobów siana 443
5.6.4. Ocena zasobów biomasy roślin uprawianych na cele energetyczne 444
5.6.5. Ocena zasobów biomasy do produkcji biogazu 445
6. Wykorzystanie do produkcji energii odnawialnej produktów ubocznych rolnictwa i przemysłu rolno-spożywczego
6.1. Słoma (Jan Kuś) 457
6.1.1. Plon i produkcja słomy 457
6.1.2. Bilans słomy 460
6.1.3. Wartość opałowa słomy 464
6.2. Nawozy naturalne (Janusz Igras) 467
6.2.1. Produkcja nawozów naturalnych w Polsce 467
6.2.2. Możliwości wykorzystania nawozów naturalnych do produkcji energii odnawialnej 467
6.3. Pozostałe produkty uboczne ze źródeł rolniczych (Jan Kuś) 472
6.3.1. Biomasa będąca produktem ubocznym produkcji roślinnej 472
6.3.2. Biomasa produktów ubocznych chowu zwierząt 474
6.3.3. Produkty uboczne i odpady z przemysłu rolno-spożywczego 475
6.4. Odpady komunalne (Alina Kowalczyk-Juśko) 481
6.4.1. Termiczne metody energetycznego wykorzystania odpadów 483
6.4.2. Aspekty środowiskowe termicznego przetwarzania odpadów 486
6.4.3. Biologiczne metody energetycznego wykorzystania odpadów 488
7. Zbiór i wykorzystanie surowców roślinnych do produkcji energii odnawialnej
7.1. Technologie zbioru roślin energetycznych (Aleksander Lisowski) 497
7.1.1. Maszyny do zbioru roślin energetycznych 502
7.1.2. Modelowe technologie zbioru roślin energetycznych 516
7.2. Wykorzystanie biomasy w stanie nieprzetworzonym (Janina Ilmurzyńska) 524
7.2.1. Spalanie i współspalanie (Tomasz Golec) 528
7.2.2. Piroliza (Janina Ilmurzyńska) 537
7.2.3. Zgazowanie biomasy (Aleksander Sobolewski, Tomasz Iluk) 550
7.2.4. Synteza paliw płynnych z biomasy (Janina Ilmurzyńska) 557
7.3. Przetwarzanie i uszlachetnianie surowców rolniczych wykorzystywanych do produkcji energii odnawialnej (Ignacy Niedziółka) 560
7.4. Standaryzacja i certyfikacja biopaliw stałych
7.4.1. Działalność Europejskiego Komitetu Technicznego CEN/TC 335 571
7.4.2. Specyfikacje biopaliw stałych i klasy 572
7.4.3. Parametry jakościowe biopaliw stałych 575
7.5. Standardyzacja i certyfikacja biopaliw płynnych (Delfina Rogowska) 579
7.5.1. Specyfikacja jakościowa biokomponentów i biopaliw ciekłych 579
7.5.2. Certyfikacja jakościowa 585
7.5.3. Kryteria zrównoważonego rozwoju według wymagań dyrektywy 2009/28/WE