U prethodnom članku o kojem sam govorio geotermalna energija i komentirao sam da unutar obnovljivih izvora energije postoje neki koji su poznatiji i korišteni, poput solarne energije i energije vjetra, i drugi koji su manje poznati, poput energije biomase ili bioenergije. U ovom postu saznat ćemo sve vezano uz ovu vrstu obnovljive energije i njezine moguće uporabe. Bioenergija ima ogroman potencijal jer omogućuje proizvodnju energije iz organskog otpada, s primjenom u proizvodnji topline i električne energije.
Što je energija biomase ili bioenergija?
Energija biomase vrsta je obnovljive energije koja se dobiva putem izgaranje organskih spojeva, koji može potjecati iz poljoprivrednog, šumskog, industrijskog ili čak komunalnog otpada. Iskorištavanjem ovih prirodnih resursa ne samo da se stvara energija, već se pridonosi i brizi za okoliš izbjegavajući gomilanje otpada. Među najčešćim materijalima koji se koriste su ostaci rezidbe, koštice maslina, ljuske oraha, drveni otpad, pa čak i čvrsti gradski otpad.
Kroz procese kao što su izravno izgaranje ili transformacije u biogoriva, kao što su alkohol, metanol ili ulje, ovi materijali mogu stvarati energiju. Bioplin je moguće dobiti i fermentacijom organske tvari. Ovo naglašava biomasu kao svestran izvor koji se može koristiti i za proizvodnju topline i električne energije, te doprinosi kružna ekonomija.
Izvori i vrste biomase
Biomasa koja se koristi za proizvodnju bioenergije može doći iz različitih izvora. Prema podrijetlu mogu se podijeliti na:
- Prirodna biomasa: Dolazi od biljnih i životinjskih materijala koji se prirodno pojavljuju bez ljudske intervencije, poput šumskih ostataka.
- Preostala biomasa: To je otpad nastao ljudskim aktivnostima, poput poljoprivrednog, stočarskog ili industrijskog otpada. Primjeri uključuju stajsko gnojivo ili ostatke žetve.
- Usjevi biomase: Ovaj izvor se odnosi na energetske usjeve posebno posađene za proizvodnju energije, kao što su miscanthus ili vrbe.
Osim spomenutih materijala, postoje i drugi izvori poput industrijskog otpada iz tvornica papira ili drva, pa čak i gradskog krutog otpada, što biomasu čini doista raznolikom energijom.
Kako se stvara energija iz biomase?
Energija se dobiva izgaranjem biomase koja se uglavnom proizvodi u specijalni kotlovi na biomasu. Ovi kotlovi spaljuju organske ostatke za proizvodnju topline, dok se višak energije može pohraniti u akumulatore koji se kasnije koriste. Vrhunac ovog procesa je da se pepeo nastao izgaranjem može ponovno upotrijebiti kao gnojivo, čime se zatvara ciklus i dodatno smanjuje utjecaj na okoliš.
Nadalje, u većim postrojenjima mogu se nadopuniti turbinama za proizvodnju električne energije iskorištavanjem pare koja nastaje tijekom izgaranja. Ova dvostruka uporaba, i za toplinu i za električnu energiju, pokazuje svestranost bioenergije.
Biogoriva dobivena iz biomase
Jedan od najvažnijih proizvoda dobivenih iz biomase su biogoriva, koji imaju kapacitet zamijeniti tradicionalna fosilna goriva u određenim ključnim sektorima gospodarstva, poput prijevoza. Ovo su glavna biogoriva:
- Biodizel: Dobiva se iz biljnih ulja i životinjskih masti. Biorazgradiv je i ne sadrži otrovne spojeve kao što je sumpor, što ga čini zelenijom alternativom konvencionalnom dizelu.
- bioetanol: Tekuće gorivo dobiveno fermentacijom škroba prisutnog u usjevima poput kukuruza ili šećerne trske. Njegova je uporaba uobičajena u mješavinama s benzinom za smanjenje emisija zagađujućih plinova.
- Bioplin: Nastaje anaerobnom razgradnjom organske tvari. Proizvedeni bioplin mješavina je uglavnom metana i ugljičnog dioksida, koji se može koristiti za proizvodnju električne energije ili kao gorivo za vozila.
Biogoriva uspijevaju smanjiti ovisnost o neobnovljivim izvorima i doprinose smanjenju emisije ugljičnog dioksida tako što imaju zatvoreni ciklus: CO2 uhvaćen tijekom rasta biljaka jednak je CO2 koji se emitira tijekom njihovog izgaranja.
Potrošnja i korištenje biomase u Španjolskoj
U Španjolskoj biomasa igra važnu ulogu u matrici obnovljivih izvora energije, odgovorna je za gotovo 45% proizvodnje obnovljive energije u zemlji. Zajednice kao što su Andaluzija, Galicija i Castilla y León neki su od glavnih potrošača ove vrste energije, zbog svoje bogate poljoprivredne i šumarske aktivnosti.
Španjolska se ističe i na europskoj razini u proizvodnja bioetanola, a biomasa se uglavnom koristi za proizvodnju topline, bilo u privatnim kućama s kotlovima na biomasu ili u industrijskim postrojenjima za proizvodnju električne energije.
kotlovi na biomasu
Kotlovi na biomasu jedan su od glavnih sustava koji omogućuju korištenje energije biomase u domovima i zgradama. Rade na sličan način kao i konvencionalni kotlovi, ali koriste prirodna goriva kao npr drvene pelete, koštice maslina ili ljuske oraha. Osim za grijanje, mogu se koristiti i za zagrijavanje sanitarne vode, postižući zapaženu energetsku učinkovitost.
Kako bi se optimizirao njegov rad, često se postavljaju akumulatori koji pohranjuju toplinu stvorenu tijekom izgaranja za korištenje u drugim vremenima. Ova tehnologija je prisutna kako u domovima tako iu velikim industrijskim objektima.
Prednosti energije biomase
Biomasa nudi višestruke prednosti u odnosu na druge izvore energije:
- Obnovljiva i neiscrpna energija: Dolazeći iz organskih izvora koji se stalno obnavljaju, biomasa je dugoročno održiv izvor energije.
- Smanjenje stakleničkih plinova: Iskorištavanjem prednosti biološkog otpada i hvatanjem CO2 u procesu stvaranja ovih resursa, biomasa značajno smanjuje emisije ugljika.
- Promicanje kružnog gospodarstva: Korištenjem otpada koji bi se inače bacio potičete kružno gospodarstvo i sprječavate gomilanje otpada.
- Ekonomski: U usporedbi s fosilnim gorivima, biomasa ima puno nižu cijenu, što je čini pristupačnom opcijom za mnoge zajednice.
Nedostaci i izazovi bioenergije
Unatoč brojnim prednostima, biomasa se suočava i s nekim izazovima:
- Niska energetska učinkovitost: Neke vrste biomase imaju relativno nisku gustoću energije, što znači da je potrebna velika količina materijala za stvaranje dovoljne količine energije.
- Infrastrukturni troškovi: Početni trošak instaliranja specijaliziranih postrojenja za preradu i kotlova je visok, što može biti prepreka masovnom usvajanju.
- Utjecaj na okoliš: Iako je biomasa obnovljiva, njezino pretjerano iskorištavanje i neodgovorno korištenje mogu uzrokovati krčenje šuma i utjecati na lokalne ekosustave.
Unatoč ovim izazovima, inovacije oko bioenergije nastavljaju napredovati kako bi se poboljšala njezina učinkovitost i smanjili njezini utjecaji.
Ukratko, energija biomase ključna je prilika za kretanje prema održivijoj budućnosti. Njegova sposobnost da iskoristi prirodni otpad, generira energiju i smanji ovisnost o fosilnim gorivima čini ga jednim od rješenja koja najviše obećavaju unutar globalne energetske tranzicije.