Sve što trebate znati o bioenergiji ili energiji biomase

U prethodnom članku o kojem sam govorio geotermalna energija i komentirao sam da postoje obnovljive energije na ovom svijetu, neke su poznatije i korišćenije, poput sunčeve i energije vjetra, i druge manje poznate (ponekad gotovo neimenovane), poput geotermalne energije i biomase.

Energija biomase ili takođe nazvana bioenergija manje je poznat i koristi se od ostalih vrsta obnovljivih izvora energije. U ovom ćemo postu znati sve što je vezano za ovu vrstu obnovljive energije i njenu moguću upotrebu.

Šta je energija biomase ili bioenergija?

Energija biomase je vrsta obnovljive energije koja se dobija putem sagorevanje organskih jedinjenja dobijenih prirodnim procesima. Oni su organski ostaci poput ostataka rezidbe, maslinovih koštica, ljuski oraha, ostataka drveta itd. To dolazi iz prirode. Moglo bi se reći da su oni otpad prirode.

Ovi organski ostaci se spaljuju izravnim sagorijevanjem ili se može transformirati u druga goriva poput alkohola, metanola ili ulja i na taj način dobivamo energiju. Sa organskim otpadom možemo dobiti i bioplin.

Različiti izvori dobijanja bioenergije

Glavna karakteristika bioenergije je da je vrsta obnovljiva energija i, prema tome, održivo za društvo i njegovu potrošnju energije. Kao što sam već spomenuo, ova se energija dobiva sagorijevanjem različitih vrsta otpada, bilo šumskog ili poljoprivrednog, koji se inače uopće ne bi koristili. Međutim, vidjet ćemo koje se vrste izvora biomase koriste za proizvodnju bioenergije i za što se koriste:

• Bioenergija se može dobiti putem energetske usjeve koji su joj isključivo namijenjeni. To su neke biljne vrste koje do sada nisu imale nikakvu hranjivu funkciju ili za ljudski život, ali koje su dobri proizvođači biomase. Zato ovu vrstu biljnih vrsta koristimo za proizvodnju bioenergije.
• Bioenergija se takođe može dobiti na različite načine eksploatacija šumarskih djelatnosti, kada se šumski ostaci ne mogu koristiti ili prodati za druge funkcije. Čišćenje ovih šumskih ostataka ima prednost u tome što, osim što doprinosi čišćenju područja i proizvodnji održive energije, izbjegava moguće požare zbog izgaranja ostataka.

• Drugi izvor otpada za proizvodnju bioenergije može biti upotreba lotpad industrijskog procesa. Oni mogu doći iz stolarije ili fabrika koje drvo koriste kao sirovinu. Može doći i iz otpada za jednokratnu upotrebu, kao što su koštice maslina ili ljuske badema.

Kako se stvara energija iz biomase?

Energija dobijena organskim ostacima proizvodi se njihovim sagorijevanjem. Ovo sagorijevanje se odvija u kotlovi u kojima materijal sagorijeva malo po malo. Ovim postupkom nastaje pepeo koji se kasnije može koristiti i koristiti kao kompost. Takođe se može instalirati akumulator kako bi mogao skladištiti višak proizvedene toplote i kako bi mogao kasnije koristiti tu energiju.

Glavni proizvodi dobijeni iz biomase

Sa organskim otpadom, goriva kao što su:

• Biogoriva: Dobivaju se iz organskih ostataka životinja i biljaka. Priroda ovih ostataka je obnovljiva, odnosno neprestano se proizvode u okolišu i ne iscrpljuju se. Upotreba biogoriva omogućava zamjenu fosilnih goriva dobivenih iz nafte. Za dobivanje biogoriva mogu se koristiti vrste za poljoprivrednu upotrebu, poput kukuruza i manioke, ili uljne biljke poput soje, suncokreta ili palmi. Takođe se mogu koristiti šumske vrste poput eukaliptusa i borova. Prednost korištenja biogoriva u okolišu je što ona predstavlja zatvoreni ciklus ugljika. Drugim riječima, ugljik koji se emitira tokom sagorijevanja biogoriva biljke su već apsorbirale tokom svog rasta i proizvodnje. Iako se o ovome trenutno raspravlja jer je ravnoteža apsorbiranog i ispuštenog CO2 neuravnotežena.

• Biodizel: Ovo je alternativno tečno biogorivo koje se proizvodi iz obnovljivih i domaćih izvora poput biljnog ulja ili životinjskih masti. Ne sadrži naftu, biorazgradiv je i nije toksičan jer je bez sumpora i kancerogenih spojeva.
• bioetanol: Ovo gorivo nastaje kao rezultat fermentacije i destilacije škroba sadržanog u biomasi, koji se prethodno ekstrahira enzimskim procesima. Dobija se kroz sljedeće sirovine: škrob i žitarice (pšenica, kukuruz, raž, kasava, krompir, pirinač) i šećere (melasa od trske, melasa od repe, šećerni sirup, fruktoza, sirutka).
• Bioplin: Ovaj plin je proizvod anaerobne razgradnje organske materije. Na zatrpanim odlagalištima bioplin se izvlači kroz cijevni krug za daljnju upotrebu energije.

Za šta se koristi biomasa i koja je potrošnja na našem teritoriju?

Općenito i više ili manje sličan geotermalnoj energiji, biomasi koristi se za proizvodnju toplote. Na industrijskom nivou navedenu toplinu možemo pronaći za proizvodnju električne energije, iako je složenija i skuplja. Da bi se iskoristila toplina koja nastaje sagorijevanjem organskog otpada, kotlovi na biomasu ugrađuju se u domove kako bi imali grijanje, a također i grijanje vode.

Na našem teritoriju je Španija četvrto mjesto u zemljama koje troše najveću količinu biomase. Španija je evropski lider u proizvodnji bioetanola. Statistike pokazuju da biomasa u Španiji doseže gotovo 45% proizvodnje obnovljivih izvora energije. Andaluzija, Galicija i Castilla y León su autonomne zajednice s najvećom potrošnjom zbog prisustva kompanija koje konzumiraju biomasu. Evolucija potrošnje biomase stvara nove tehnološke mogućnosti i sve se više razvija za njenu upotrebu u proizvodnji električne energije.

Kotlovi na biomasu i njihov rad

Kotlovi na biomasu koriste se kao izvor energije od biomase i za proizvodnju toplote u domovima i zgradama. Koriste prirodna goriva kao što su drveni pelet, koštice maslina, šumski ostaci, ljuske oraha itd. Koriste se i za zagrijavanje vode u domovima i zgradama.

Postupak je sličan radu bilo kojeg drugog kotla. Ovi kotlovi sagorevaju gorivo i stvaraju vodoravni plamen koji ulazi u vodeni krug u izmjenjivaču toplote, čime se dobiva topla voda za sistem. Da bi se optimizirala upotreba kotla i organskih resursa poput goriva, može se instalirati akumulator koji skladišti proizvedenu toplotu na sličan način na koji to rade solarni paneli.

Da bi kotlovi trebali skladištiti organski otpad koji će se koristiti kao gorivo spremnik za skladištenje. Iz tog spremnika, pomoću beskonačnog vijka ili usisnog dodavača, odvodi ga u kotao, gdje se odvija sagorijevanje. Izgaranjem nastaje pepeo koji se mora isprazniti nekoliko puta godišnje i nakuplja u pepeljari.

Vrste kotlova na biomasu

Kada biramo koji tip kotlova na biomasu ćemo kupiti i koristiti, moramo analizirati sustav skladištenja i sustav transporta i rukovanja. Neki kotlovi dopustiti sagorijevanje više vrsta goriva, dok drugi (poput kotlova na pelete) dopuštaju da gori samo jedna vrsta goriva.

Kotlovi koji omogućavaju sagorijevanje više goriva povećani kapacitet skladištenja budući da su veće veličine i snage. Oni su obično namijenjeni za industrijsku upotrebu.

S druge strane, mi ga pronalazimokao kotlovi na pelete koji su najčešći za srednje snage i koriste se za grijanje i pripremu tople vode pomoću akumulatora u kućama do 500 m2.

Prednosti korištenja energije iz biomase

Među prednostima koje nalazimo u korištenju biomase kao energije imamo:

• To je obnovljiva energija. Govorimo o upotrebi otpada koji stvara priroda za proizvodnju energije. Zbog toga imamo neiscrpan izvor energije, jer priroda kontinuirano stvara ove vrste otpada.
• Smanjuje emisiju stakleničkih plinova. Kao što smo već spomenuli, emisije koje stvaramo tokom njihovog sagorijevanja prethodno su apsorbirali usjevi tijekom svog rasta i proizvodnje. To je danas kontroverzno, jer ravnoteža emisije i apsorpcije CO2 nije uravnotežena.

• Tržišna cijena je niska. Ova upotreba energije sadržane u biomasi vrlo je ekonomična u usporedbi s fosilnim gorivima. Obično košta trećinu manje.
• Biomasa je bogat izvor širom svijeta. Gotovo na svim mjestima na planeti otpad nastaje iz prirode i korisan je za njegovu upotrebu. Pored toga, općenito nisu potrebne velike infrastrukture da bi otpad dospio do točke izgaranja.

Mane upotrebe energije biomase

Nedostaci korištenja ove energije su malobrojni, ali moraju se uzeti u obzir:

• U nekim područjima, zbog težih uslova ekstrakcije biomase, može biti skupo. To se također često događa u projektima korištenja koji uključuju prikupljanje, preradu i skladištenje nekih vrsta biomase.
• Potrebne su velike površine za procese koji se koriste za dobivanje energije biomase, posebno za skladištenje, jer ostaci imaju malu gustinu.
• Ponekad upotreba ove energije može nanijeti štetu ekosustavima ili usitnjavanje zbog aktivnosti sakupljanja biomase i promjene prirodnih prostora radi dobivanja resursa.

Sa ovim idejama možete dobiti širu viziju ove vrste obnovljive energije. Međutim, drugom prilikom reći ću vam više o vrstama kotlova na biomasu, njihovom radu, vrstama i prednostima, kao i o spomenutoj kontroverzi o emisijama u atmosferu.