Viss, kas jums jāzina par bioenerģiju vai biomasas enerģiju

Iepriekšējā rakstā, par kuru es runāju geotermāla enerģija un es komentēju, ka atjaunojamie enerģijas avoti, kas pastāv šajā pasaulē, ir daži labāk zināmi un izmantoti, piemēram, saules un vēja enerģija, un citi mazāk zināmi (dažreiz gandrīz nenosaukti), piemēram, ģeotermālā enerģija biomasas.

Biomasas enerģija vai arī sauc bioenerģija tas ir mazāk pazīstams un izmantots nekā citi atjaunojamās enerģijas veidi. Šajā amatā mēs uzzināsim visu, kas saistīts ar šāda veida atjaunojamiem enerģijas avotiem un to iespējamo izmantošanu.

Kas ir biomasas enerģija vai bioenerģija?

Biomasas enerģija ir atjaunojamās enerģijas veids, ko iegūst, izmantojot organisko savienojumu sadedzināšana, kas iegūti dabiskos procesos. Tās ir organiskas atliekas, piemēram, atzarošanas atliekas, olīvu kauliņi, riekstu čaumalas, koka paliekas utt. Kas nāk no dabas. Varētu teikt, ka tie ir dabas izšķiešana.

Šīs organiskās atliekas sadedzina tiešā sadedzināšanā vai var pārveidot par citu degvielu piemēram, alkohols, metanols vai eļļa, un tādā veidā mēs iegūstam enerģiju. Ar organiskajiem atkritumiem mēs varam iegūt arī biogāzi.

Dažādi bioenerģijas iegūšanas avoti

Bioenerģijas galvenā iezīme ir tā, ka tā ir atjaunojamā enerģija un tādējādi ilgtspējīga sabiedrībai un tās enerģijas patēriņam. Kā jau minēju iepriekš, šī enerģija tiek iegūta, sadedzinot dažāda veida atkritumus, neatkarīgi no tā, vai tie ir meža vai lauksaimniecības atkritumi, kurus citādi vispār neizmantotu. Tomēr mēs redzēsim, kāda veida biomasas avotus izmanto bioenerģijas ražošanai un kādiem tiem izmanto:

• Bioenerģiju var iegūt, izmantojot enerģētiskās kultūras, kas paredzētas tikai tai. Šīs ir dažas augu sugas, kurām līdz šim gandrīz nebija nekādas uztura funkcijas vai cilvēka dzīvība, bet kuras ir labas biomasas ražotājas. Tāpēc mēs izmantojam šāda veida augu sugas bioenerģijas ražošanai.
• Bioenerģiju var iegūt arī caur dažādiem mežsaimnieciskās darbības, kad meža atliekas nevar izmantot vai pārdot citām funkcijām. Šo meža atlieku tīrīšanai ir tā priekšrocība, ka papildus ieguldījumu teritoriju sakopšanā un ilgtspējīgas enerģijas ražošanā tā ļauj izvairīties no iespējamiem ugunsgrēkiem atlieku sadedzināšanas dēļ.

• Vēl viens atkritumu avots bioenerģijas ražošanai var būt l izmantošanarūpniecisko procesu atkritumi. Tie var nākt no galdniecības vai rūpnīcām, kas kā koksni izmanto koksni. Tas var rasties arī no vienreizlietojamiem atkritumiem, piemēram, olīvu kauliņiem vai mandeļu čaumalām.

Kā rodas biomasas enerģija?

Organisko atlieku rezultātā iegūtā enerģija rodas to sadedzināšanas procesā. Šī sadegšana notiek katli, kur materiāls pamazām deg. Šī procedūra rada pelnus, kurus var izmantot vēlāk un izmantot kā kompostu. Akumulatoru var uzstādīt arī, lai varētu uzglabāt radušos siltuma pārpalikumu un varētu vēlāk izmantot šo enerģiju.

Galvenie produkti, kas iegūti no biomasas

Izmantojot organiskos atkritumus, tādas degvielas kā:

• Biodegviela: Tos iegūst gan no dzīvnieku, gan augu organiskām atliekām. Šo atlieku daba ir atjaunojama, tas ir, tās pastāvīgi tiek ražotas vidē un nav noplicinātas. Biodegvielu izmantošana ļauj aizstāt fosilo kurināmo, kas iegūts no naftas. Lai iegūtu biodegvielu, var izmantot lauksaimniecības vajadzībām paredzētas sugas, piemēram, kukurūzu un manioku, vai eļļas augus, piemēram, sojas pupas, saulespuķes vai palmas. Var izmantot arī tādas meža sugas kā eikalipts un priedes. Biodegvielu izmantošanas priekšrocība videi ir tā, ka tā veido slēgtu oglekļa ciklu. Tas ir, oglekli, kas izdalās biodegvielas sadedzināšanas laikā, augi to augšanas un ražošanas laikā jau iepriekš ir absorbējuši. Lai gan tas pašlaik tiek apspriests, jo absorbētā un emitētā CO2 bilance nav līdzsvarota.

• Biodīzeļdegviela: Šī ir alternatīva šķidra biodegviela, ko ražo no atjaunojamiem un vietējiem resursiem, piemēram, augu eļļas vai dzīvnieku taukiem. Tas nesatur naftu, tas ir bioloģiski noārdāms un nav toksisks, jo tajā nav sēra un kancerogēnu savienojumu.
• Bioetanols: Šī degviela rodas biomasā esošās cietes fermentācijas un destilācijas rezultātā, ko iepriekš ekstrahē ar fermentatīviem procesiem. To iegūst, izmantojot šādas izejvielas: cieti un graudaugus (kviešus, kukurūzu, rudzus, manioku, kartupeļus, rīsus) un cukurus (niedru melase, biešu melase, cukura sīrups, fruktoze, sūkalas).
• Biogāze: Šī gāze ir organisko vielu anaerobās sadalīšanās rezultāts. Apglabātās izgāztuvēs biogāzi iegūst caur cauruļu ķēdi, lai to vēlāk izmantotu enerģijai.

Kāpēc izmanto biomasu un kāds ir tās patēriņš mūsu teritorijā?

Parasti un vairāk vai mazāk līdzīgs ģeotermālajai enerģijai, biomasai to izmanto siltuma ražošanai. Rūpnieciskā līmenī mēs varam atrast minētā siltuma izmantošanu elektroenerģijas ražošanai, lai gan tas ir sarežģītāks un dārgāks. Lai izmantotu siltumu, ko rada organisko atkritumu sadedzināšana, mājās tiek uzstādīti biomasas katli, lai tiem būtu apkure un arī ūdens sildīšana.

Mūsu teritorijā atrodas Spānija ceturtā vieta valstīs, kas patērē vislielāko biomasas daudzumu. Spānija ir Eiropas līderis bioetanola ražošanā. Statistika rāda, ka biomasa Spānijā sasniedz gandrīz 45% no atjaunojamās enerģijas ražošanas. Andalūzija, Galīcija un Kastīlija un Leona ir autonomās kopienas ar vislielāko patēriņu biomasu patērējošo uzņēmumu klātbūtnes dēļ. Biomasas patēriņa attīstība rada jaunas tehnoloģiskas iespējas un arvien vairāk tiek izstrādāta tā izmantošanai elektroenerģijas ražošanā.

Biomasas katli un to darbība

Biomasas katlus izmanto kā biomasas enerģijas avotu un siltuma ražošanai mājās un ēkās. Viņi izmanto dabisko degvielu, piemēram, koksnes granulas, olīvu bedres, meža atliekas, riekstu čaumalas utt. Tos izmanto arī ūdens sildīšanai mājās un ēkās.

Darbība ir līdzīga jebkura cita katla darbībai. Šie katli sadedzina degvielu un rada horizontālu liesmu, kas siltummainī nonāk ūdens kontūrā, tādējādi iegūstot karstu ūdeni sistēmai. Lai optimizētu katla un organisko resursu, piemēram, degvielas, izmantošanu, var uzstādīt akumulatoru, kas saražoto siltumu uzglabā līdzīgi kā saules paneļi.

Lai uzglabātu organiskos atkritumus, kas tiks izmantoti kā degviela, katliem tas ir nepieciešams konteiners uzglabāšanai. No šī konteinera ar nebeidzamu skrūvi vai iesūkšanas padevi tas aizved to uz katlu, kur notiek sadegšana. Šī sadegšana rada pelnus, kas jāiztukšo vairākas reizes gadā un jāuzkrāj pelnu traukā.

Biomasas katlu veidi

Izvēloties, kāda veida biomasas katlus mēs pirksim un izmantosim, mums ir jāanalizē uzglabāšanas sistēma, kā arī transporta un apstrādes sistēma. Daži katli atļaut degt vairāk nekā viena veida degvielu, savukārt citi (piemēram, granulu katli) ļauj degt tikai viena veida degvielām.

Katli, kas ļauj sadedzināt vairākas degvielas vajadzības palielināta uzglabāšanas jauda jo tie ir lielāka izmēra un jaudas. Tie parasti ir paredzēti rūpnieciskai lietošanai.

No otras puses mēs viņu atrodamkā granulu katli kas ir visizplatītākās vidējām jaudām un tiek izmantotas apkurei un karstā ūdens izmantošanai, izmantojot akumulatorus mājās līdz 500 m2.

Biomasas enerģijas izmantošanas priekšrocības

Starp priekšrocībām, kuras mēs atrodam, izmantojot biomasu kā enerģiju, mums ir:

• Tā ir atjaunojama enerģija. Mēs runājam par dabas radīto atkritumu izmantošanu enerģijas ražošanai. Tāpēc mums ir neizsmeļams enerģijas avots, jo daba nepārtraukti rada šāda veida atkritumus.
• Samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas. Kā mēs jau minējām iepriekš, emisijas, kuras mēs radām to sadedzināšanas laikā, kultūraugi to augšanas un ražošanas laikā iepriekš ir absorbējuši. Mūsdienās tas ir pretrunīgi, jo izdalītā un absorbētā CO2 bilance nav līdzsvarota.

• Tirgus cena ir zema. Šī enerģijas izmantošana biomasā ir ļoti ekonomiska, salīdzinot ar fosilo kurināmo. Parasti tas maksā par trešdaļu mazāk.
• Biomasa ir bagātīgs resurss visā pasaulē. Gandrīz visās planētas vietās atkritumi rodas no dabas un ir izmantojami to izmantošanai. Turklāt, lai nogādātu atkritumus līdz to sadedzināšanas vietai, nav vajadzīgas lielas infrastruktūras.

Biomasas enerģijas izmantošanas trūkumi

Šīs enerģijas izmantošanas trūkumu ir maz, taču tie jāņem vērā:

• Dažās jomās grūtāku biomasas ieguves apstākļu dēļ var būt dārga. Tas mēdz notikt arī izmantošanas projektos, kas ietver dažu veidu biomasas savākšanu, apstrādi un uzglabāšanu.
• Nepieciešamas lielas platības procesiem, ko izmanto biomasas enerģijas iegūšanai, īpaši tās uzglabāšanai, jo atliekām parasti ir zems blīvums.
• Dažreiz šīs enerģijas izmantošana var nodarīt kaitējumu ekosistēmām vai sadrumstalotība biomasas savākšanas darbību un dabisko telpu pārveidošanas dēļ, lai iegūtu resursus.

Izmantojot šīs idejas, jums var būt plašāks redzējums par šāda veida atjaunojamo enerģiju. Tomēr citā reizē es jums pastāstīšu vairāk par biomasas katlu veidiem, to darbību, veidiem un priekšrocībām, kā arī par iepriekšminēto polemiku par emisijām atmosfērā.