Factori de conversie pentru bioenergie

Factori de conversie pentru bioenergie

pentru

Aceasta este o listă de referință rapidă a factorilor de conversie utilizați de programele de dezvoltare a materiilor prime bioenergetice de la ORNL. Acesta a fost compilat dintr-o gamă largă de surse și este conceput pentru a fi mai concis și mai convenabil decât all-inclusive. Cei mai mulți factori de conversie și date sunt date doar 3 cifre semnificative. Utilizatorii sunt încurajați să consulte alte surse originale pentru verificarea independentă a acestor numere. Următoarele sunt linkuri către site-uri web pe care le-am considerat utile (multe universități din întreaga lume dețin ghiduri bune și pagini de calculatoare de conversie):

Conținutul de energie este exprimat aici ca valoare de încălzire mai mică (LHV), cu excepția cazului în care se specifică altfel (acest lucru este cel mai apropiat de randamentul real de energie în majoritatea cazurilor). Valoarea de încălzire mai mare (HHV, inclusiv condensarea produselor de ardere) este mai mare cu 5% (în cazul cărbunelui) și 10% (pentru gazele naturale), în funcție în principal de conținutul de hidrogen al combustibilului. Pentru majoritatea materiilor prime din biomasă, această diferență pare a fi de 6-7%.

Unități de energie

Cantități

• 1,0 joule (J) = un Newton aplicat pe o distanță de un metru = 1,0 kg m2/s2. • 1,0 joule = 0,239 calorii (cal)

• 1,0 calorii = 4,187 J

• 1,0 gigajouli (GJ) = 109 jouli = 0,948 milioane Btu = 239 milioane calorii = 278 kWh • 1,0 unitate termică britanică (Btu) = 1,055 jouli (1.055 kJ)

• 1,0 Quad = Un cvadrilion de Btu (1015 Btu) = 1.055 exajoule (EJ), sau aproximativ 172 milioane de barili echivalent petrol (bee)

• 1.000 Btu/lb = 2.33 gigajoule pe tonă (GJ/t)

• 1.000 Btu/galon SUA = 0,279 megajuli pe litru (MJ/l) Costuri energetice

• 1,00 USD pe milion de Btu = 0,948 USD/GJ

• 1,00 USD/GJ = 1.055 USD pe milion de BtuU.S.

Unele unități comune de măsură

• 1,0 S.U.A. tonă (tonă scurtă) = 2.000 de lire sterline

• 1,0 tone imperiale (tonă lungă sau tonă de transport) = 2.240 de lire sterline

• 1,0 tonă metrică (tonă) = 1.000 kilograme = 2.205 lire sterline

• 1,0 galon SUA = 3,79 litri = 0,833 galon imperial

• 1,0 galon imperial = 4,55 litri = 1,20 galon SUA

• 1,0 litru = 0,264 galon SUA = 0,220 galon imperial

• 1,0 tufiș american = 0,0352 m3 = 0,97 tufiș britanic = 56 lb, 25 kg (porumb sau sorg)

= 60 lb, 27 kg (grâu sau soia) = 40 lb, 18 kg (orz)

Suprafețe și randamente ale culturilor

• 1,0 hectar = 10.000 m2 (o suprafață de 100 m x 100 m sau 328 x 328 ft) = 2,47 acri

• 1,0 km2 = 100 hectare = 247 acri

• 1,0 acri = 0,405 hectare

• 1,0 tona SUA/acru = 2,24 t/ha

• 1 tonă metrică/hectar = 0,446 tonă/acru

• 100 g/m2 = 1,0 tone/hectar = 892 lb/acru

• Exemplu: un randament de cultură bioenergetică de 5,0 tone SUA/acru (10 000 lb/acru)

= 11,2 tone/hectar (1.120 g/m2)

Energia biomasei

• Cablu: un teanc de lemn cuprinzând 128 de metri cubi (3,62 m3); dimensiunile standard sunt de 4 x 4 x 8 picioare, inclusiv spațiul aerian și coaja. Un cablu conține aprox. 1.2 S.U.A. tone (uscate la cuptor) = 2.400 de lire sterline = 1.089 kg

• Lemn de 1,0 tone metrice = 1,4 metri cubi (lemn masiv, ne stivuit)

• Conținutul energetic al combustibilului pentru lemn (HHV, uscat) = 18-22 GJ/t (7.600-9.600 Btu/lb)

• Conținutul energetic al combustibilului pentru lemn (uscat la aer, 20% umiditate) = aproximativ 15 GJ/t (6.400 Btu/lb)

• Conținutul energetic al reziduurilor agricole (interval datorat conținutului de umiditate) = 10-17 GJ/t (4.300-7.300 Btu/lb)

• Cărbune de tonă metrică = 30 GJ (= 12.800 Btu/lb) (derivat de obicei din 6-12 tone de lemn uscat la aer, adică conținut de energie original de 90-180 GJ)

• Etanol tona metrică = 7,94 butoaie de petrol = 1262 litri

conținut de energie de etanol (LHV) = 11.500 Btu/lb = 75.700 Btu/galon = 26,7 GJ/t

= 21,1 MJ/litru. XXV pentru etanol = 84.000 Btu/galon = 89 MJ/galon = 23,4

densitatea etanolului (medie) = 0,79 g/ml (= tone metrice/m3)

• Ton metric de biodiesel = 37,8 GJ (33,3 - 35,7 MJ/litru)

densitatea obiodieselului (medie) = 0,88 g/ml (= tone metrice/m3)

Combustibili fosili

•Butoi de petrol echivalent (boe) = aprox. 6,1 GJ (5,8 milioane Btu), echivalent cu 1.700 kWh. „Butoi de petrol” este o măsură lichidă egală cu 42 S.U.A. galoane (35 galoane imperiale sau 159 litri);

• Tona metrică de petrol () este de aproximativ 7,2 barili de petrol = 42-45 GJ.

• Benzină: Galon SUA = 115.000 Btu = 121 MJ = 32 MJ/litru (LHV). XXV = 125.000 Btu/galon = 132 MJ/galon = 35 MJ/litru

• Tona metrică benzină = 8,53 butoaie = 1356 litri = 43,5 GJ/t (LHV); 47,3 GJ/t (HHV) densitate benzină (medie) = 0,73 g/ml (= tone metrice/m3)

•Petroliu = 130.500 Btu/galon (36,4 MJ/litru sau 42,8 GJ/t) densitate opetro-diesel (medie) = 0,84 g/ml (= tone metrice/m3) o Rețineți că conținutul de energie (valoarea de încălzire) a produselor petroliere pe unitate de masă este destul de constantă, dar densitatea lor diferă semnificativ - de aici conținutul de energie al unui litru, galon etc. variază între benzină, motorină, kerosen.

•Tonă metrică de cărbune = 27-30 GJ (bituminos/antracit); 15-19 GJ (lignit/sub-bituminos) (intervalele de mai sus sunt echivalente cu 11.500-13.000 Btu/lb și 6.500-8.200 Btu/lb). o Rețineți că conținutul de energie (valoarea de încălzire) pe unitate de masă variază foarte mult între diferite „grade” de cărbune. Cărbune „tipic” (rang nespecificat) înseamnă, de obicei, cărbune bituminos, cel mai comun combustibil pentru centralele electrice (27 GJ/t).

•Gaz natural: HHV = 1027 Btu/ft3 = 38,3 MJ/m3; LHV = 930 Btu/ft3 = 34,6 MJ/m3 o Term (folosit pentru gaze naturale, metan) = 100.000 Btu (= 105,5 MJ)

Conținutul de carbon al combustibililor fosili și al materiilor prime bioenergetice

•cărbune (medie) = 25,4 tone metrice de carbon per terajoule (TJ) o1,0 tone metrice de cărbune = 746 kg de carbon •ulei (medie) = 19,9 tone metrice carbon/TJ

• 1,0 galoane SUA de benzină (0,833 galoane imperiale, 3,79 litri) = 2,42 kg de carbon

• Motorină/motorină de 1,0 galoane SUA (0,833 galoane imperiale, 3,79 litri) = 2,77 kg carbon

•gaz natural (metan) = 14,4 tone metrice carbon/TJ

• 1,0 metru cub gaz natural (metan) = 0,49 kg carbon • conținut de carbon din materiile prime bioenergetice: aprox. 50% pentru culturi lemnoase sau deșeuri lemnoase; aproximativ 45% pentru culturi de iarbă (graminacee) sau reziduuri agricole