Claims (22)
1. Способ преобразования биомассы в высокоэнергетическое плотное твердое вещество, в частности углерод, перегной или торф, при котором органические вещества из биомассы поддерживают во взвешенном состоянии в воде для формирования суспензии и, по меньшей мере, часть преобразуемой суспензии нагревают до реакционной температуры, и преобразуют в высокоэнергетическое плотное твердое вещество гидротермической карбонизацией при высоком давлении, отличающийся тем, что указанное преобразование осуществляют в реакционном объеме, расположенном под поверхностью Земли.1. A method of converting biomass into a high-energy dense solid, in particular carbon, humus or peat, in which organic substances from biomass are suspended in water to form a suspension and at least a portion of the converted suspension is heated to the reaction temperature and converted into a high-energy dense solid by hydrothermal carbonization at high pressure, characterized in that the said conversion is carried out in a reaction volume located m below the earth surface.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакционный объем для буферизации высвобожденного тепла реакции в окружающей зоне, превышающий в, по меньшей мере, четыре раза средний диаметр реакционного объема, окружен массой уплотненного жидкообразного и/или твердого материала, превышающий более чем в восемь раз массу, содержащуюся в реакционном объеме.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction volume for buffering the released reaction heat in the surrounding zone is at least four times the average diameter of the reaction volume, surrounded by a mass of compacted liquid and / or solid material, exceeding more than eight times the mass contained in the reaction volume.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что преобразование осуществляют при давлении, превышающем давление равновесия, установленное при реакционной температуре в герметичном реакторе, наполненном суспензией.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the conversion is carried out at a pressure higher than the equilibrium pressure set at the reaction temperature in a sealed reactor filled with a suspension.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что давление создают гидростатическим давлением путем ввода части преобразуемой суспензии в область объема, заполненного водой или суспензией до верхнего уровня заполнения, при этом разница в высоте составляет, по меньшей мере, 100 м между верхним уровнем заполнения и областью, формирующей реакционный объем.4. The method according to claim 3, characterized in that the pressure is created by hydrostatic pressure by introducing a portion of the suspension to be converted into the region of the volume filled with water or suspension to the upper filling level, the height difference being at least 100 m between the upper level filling and the region forming the reaction volume.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реакционного объема используется полость в поверхности земли, в частности скважина, шахта или система шахт, которые наполняются водой или суспензией.5. The method according to claim 1, characterized in that as the reaction volume, a cavity is used in the surface of the earth, in particular a well, a mine or a system of mines that are filled with water or suspension.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реакционного объема используется область ниже уровня воды в море или озера.6. The method according to claim 1, characterized in that the region below the water level in the sea or lake is used as the reaction volume.
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что размещают, по меньшей мере, один реактор в полости, море или озере и заполняют водой или суспензией.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that at least one reactor is placed in a cavity, sea or lake and filled with water or suspension.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что реакторы сформированы с гибкой внешней стенкой.8. The method according to claim 7, characterized in that the reactors are formed with a flexible outer wall.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что реактор размещают в горизонтальной или наклонной шахте и окружают водой, которая оказывает гидростатическое давление, при этом стенка реактора, по меньшей мере, частично освобождена от давления в реакторе.9. The method according to claim 7, characterized in that the reactor is placed in a horizontal or inclined shaft and is surrounded by water that exerts hydrostatic pressure, while the wall of the reactor is at least partially relieved of pressure in the reactor.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что реактор, по меньшей мере, частично перфорирован для прохождения газов.10. The method according to claim 7, characterized in that the reactor is at least partially perforated for the passage of gases.
11. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что контролируемым образом подается холодная вода для замедления преобразования в реактор или полости на разные высоты с помощью охлаждающих водопроводных сетей для предотвращения перегрева.11. The method according to claim 5 or 6, characterized in that in a controlled manner cold water is supplied to slow down the conversion to the reactor or cavity at different heights using cooling water networks to prevent overheating.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что перекачивают часть преобразуемой в направлении перекачки суспензии, при этом создается пульсирующий поток части преобразуемой суспензии через реакционный объем, создаваемый путем повторного краткого реверсирования направления перекачки.12. The method according to claim 1, characterized in that the portion of the suspension being converted in the direction of pumping is pumped, and a pulsating stream of the portion of the suspension being converted through the reaction volume is created by repeated brief reversal of the direction of pumping.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в реакционном объеме создается турбулентность, противодействующая любому осаждению твердых веществ в реакционном объеме.13. The method according to claim 1, characterized in that turbulence is created in the reaction volume, counteracting any precipitation of solids in the reaction volume.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют потери тепла при перекачке суспензии либо перекачки воды, используемой для охлаждения, или другой охлаждающей среды для получения электрической энергии.14. The method according to claim 1, characterized in that heat loss is used when pumping the suspension or pumping water used for cooling, or other cooling medium to produce electrical energy.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют для преобразования полости или места, в которых тепло Земли способствует повышению температуры преобразования суспензии.15. The method according to claim 1, characterized in that it is used to convert the cavity or place in which the heat of the Earth helps to increase the temperature of the transformation of the suspension.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют схему, в которой высокоэнергетическое плотное твердое вещество удаляют из суспензии после преобразования, и часть суспензии вновь подают в реакционный объем.16. The method according to claim 1, characterized in that a circuit is formed in which a high-energy dense solid is removed from the suspension after conversion, and part of the suspension is again fed into the reaction volume.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделяют тяжелые вещества от суспензии до введения суспензии в реакционный объем.17. The method according to claim 1, characterized in that the heavy substances are separated from the suspension before introducing the suspension into the reaction volume.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что вода содержит, по меньшей мере, один преобразующий активатор, или, по меньшей мере, один преобразующий активатор добавляют в воду или суспензию.18. The method according to claim 1, characterized in that the water contains at least one converting activator, or at least one converting activator is added to the water or suspension.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что вязкость суспензии, подаваемой в реакционный объем, регулируется так, что она составляет, по меньшей мере, 20 мПа.19. The method according to claim 1, characterized in that the viscosity of the suspension supplied to the reaction volume is controlled so that it is at least 20 MPa.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что вязкость суспензии, подаваемой в реакционный объем, регулируется так, что вязкость жидкой фазы, извлекаемой из реакционного объема, не превышает 5 мПа.20. The method according to claim 1, characterized in that the viscosity of the suspension supplied to the reaction volume is controlled so that the viscosity of the liquid phase extracted from the reaction volume does not exceed 5 MPa.
21. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что преобразуемую суспензию поставляют в контейнерах, обеспечивающих передачу давления, оказываемого на контейнеры, на их содержание, при этом преобразуемая суспензия остается в контейнере во время преобразования.21. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the transformed suspension is supplied in containers that transfer pressure exerted on the containers to their contents, while the transformed suspension remains in the container during conversion.
22. Использование высокоэнергетического плотного твердого вещества, полученного в соответствии со способом по любому из пп.1-21, в качестве топлива или в качестве исходного материала для получения топлива, в частности для богатых углеводородом жидких топлив.
22. The use of high-energy dense solid obtained in accordance with the method according to any one of claims 1 to 21, as fuel or as starting material for producing fuel, in particular for hydrocarbon-rich liquid fuels.