Torrefied biomass in biofuel production system

Abstract

Ukraine produces large amounts of crop residues every year, much which could be utilized to produce biofuel. However, efficient supply chains and system configurations are needed to make such systems efficient and cost effective. One option is to integrate torrefaction, power production and biofuel production into a single, coordinated system. This approach allows for high value product (i.e. biofuel), greater utilization of the energy content of the feedstock, and supply chain efficiency. Initial analyses indicate that revenues can be enhanced through this approach, and further analyses and optimization efforts could identify a sustainable approach to renewable fuel and power production for Ukraine. The question of scale and layout remains of interest as well, and a thorough logistical study is needed to identify the most suitable configuration. Agricultural operations often benefit from smaller scales of operation, whereas fuel production processes tend to operate profitably only at very large scale. Thus, a balance must be struck between the needs of both ends of the supply chain. The processing center concept helps to balance those needs. A system such as this also has potential to synergize with other agricultural production systems, such as the production of animal feed, fertilizer, and other bio-based products. The complexities of the Ukrainian agricultural market will need to be reflected carefully in any model that seeks to assess the system's potential. Presents a concept for coupling thermal pretreatment (torrefaction with biofuel and power production for the transformation of wheat straw into a value added product for Ukraine. Torrefaction provides supply chain savings, while conversion provides added value to the product. This paradigm has potential to utilize a widely produced waste material into a valuable source of energy and possibly other products for the country.

Україна щороку виробляє велику кількість рослинних залишків, більшу частину яких можна використати для виробництва біопалива. Однак ефективні ланцюги постачання та конфігурації систем необхідні, щоб зробити такі системи ефективними та економічно вигідними. Одним із варіантів є інтеграція торефакції, виробництва енергії та виробництва біопалива в єдину, скоординовану систему. Цей підхід дозволяє отримати високоцінні продукти (тобто біопаливо), більше використовувати енергетичний вміст сировини та ефективність ланцюга поставок. Початковий аналіз показує, що за рахунок цього підходу можна збільшити доходи, а подальший аналіз та зусилля з оптимізації можуть визначити стійкий підхід до виробництва відновлюваних джерел палива та електроенергії для України. Питання про масштаб і компонування також залишається цікавим, і необхідне ретельне логістичне дослідження, щоб визначити найбільш підходящу конфігурацію. Сільськогосподарські операції часто виграють від менших масштабів діяльності, тоді як процеси виробництва палива, як правило, приносять прибуток лише у дуже великих масштабах. Таким чином, повинен бути досягнутий баланс між потребами обох кінців ланцюга поставок. Концепція обробного центру допомагає збалансувати ці потреби. Така система також має потенціал для синергізації з іншими системами сільськогосподарського виробництва, такими як виробництво кормів для тварин, добрив та інших продуктів на біологічній основі. Складності українського сільськогосподарського ринку потрібно буде ретельно відображати в будь-якій моделі, яка прагне оцінити потенціал системи. Представляє концепцію поєднання термічної попередньої обробки (торфефікація з біопаливом та виробництво електроенергії для перетворення соломи пшениці в продукт з доданою вартістю для України. Торефакція забезпечує економію ланцюга поставок, тоді як конверсія забезпечує додану вартість продукту. Ця парадигма може використовувати широко вироблений відхідний матеріал, який стає цінним джерелом енергії та, можливо, інших продуктів для країни.

Украина ежегодно производит большое количество растительных остатков, многие из которых могут быть использованы для производства биотоплива. Однако эффективные цепочки поставок и конфигурации систем необходимы, чтобы сделать такие системы эффективными и рентабельными. Один из вариантов - объединить торефикацию, производство энергии и производство биотоплива в единую координированную систему. Такой подход позволяет получать высокоценный продукт (например, биотопливо), более эффективно использовать энергетическую ценность сырья и повышать эффективность цепочки поставок. Первоначальный анализ показывает, что доходы могут быть увеличены с помощью этого подхода, а дальнейший анализ и усилия по оптимизации могут определить устойчивый подход к производству возобновляемого топлива и энергии для Украины. Вопрос о масштабе и компонировании также остается актуальным, и необходимо тщательное логистическое исследование для определения наиболее подходящей конфигурации. Сельскохозяйственные операции часто выигрывают от меньших масштабов операций, тогда как процессы производства топлива, как правило, рентабельны только в очень крупных масштабах. Таким образом, необходимо найти баланс между потребностями обоих концов цепочки поставок. Концепция процессингового центра помогает сбалансировать эти потребности. Такая система также имеет потенциал для синергизации с другими системами сельскохозяйственного производства, такими как производство кормов для животных, удобрений и других продуктов на биологической основе. Сложности украинского сельскохозяйственного рынка необходимо будет тщательно отразить в любой модели, которая пытается оценить потенциал системы. Представлена концепция сочетания предварительной термической обработки (торефикация с биотопливом и выработка электроэнергии для преобразования пшеничной соломы в продукт с добавленной стоимостью для Украины. Торефикация обеспечивает экономию в цепочке поставок, а конверсия обеспечивает добавленную стоимость продукта. Эта парадигма может использовать широко производимые отходы, которые превращаются в ценный источник энергии и, возможно, других продуктов для страны.