Tot ce trebuie să știți despre bioenergie sau energie din biomasă

Într-un articol anterior despre care vorbeam energie geotermală și am comentat că energiile regenerabile care există în această lume, sunt unele mai cunoscute și utilizate, cum ar fi energia solară și eoliană, și altele mai puțin cunoscute (uneori aproape fără denumire), cum ar fi energia geotermală și cea a biomasei.

Energia biomasei sau numită și bioenergie este mai puțin cunoscut și utilizat decât alte tipuri de energii regenerabile. În acest post vom cunoaște tot ce ține de acest tip de energie regenerabilă și posibilele sale utilizări.

Ce este energia biomasei sau bioenergia?

Energia din biomasă este un tip de energie regenerabilă care se obține prin arderea compușilor organici obținută prin procese naturale. Sunt resturi organice, cum ar fi resturi de tăiere, pietre de măsline, coji de nuci, resturi de lemn etc. Care provin din natură. Ai putea spune că sunt risipa naturii.

Aceste rămășițe organice sunt arse de combustie directă sau pot fi transformate în alți combustibili cum ar fi alcoolul, metanolul sau uleiul și astfel obținem energie. Cu deșeurile organice putem obține și biogaz.

Diferite surse de obținere a bioenergiei

Principala caracteristică a bioenergiei este că este un tip de energie regenerabilă și, prin urmare, durabil pentru societate și consumul de energie al acesteia. După cum am menționat anterior, această energie este obținută prin arderea diferitelor tipuri de deșeuri, fie că sunt forestiere sau agricole, care altfel nu ar fi utilizate deloc. Cu toate acestea, vom vedea ce tipuri de surse de biomasă sunt utilizate pentru generarea bioenergiei și pentru ce sunt utilizate:

• Bioenergia poate fi obținută prin culturi energetice care sunt destinate exclusiv acestuia. Acestea sunt câteva specii de plante care până acum nu aveau aproape nicio funcție nutrițională sau pentru viața umană, dar care sunt buni producători de biomasă. De aceea folosim acest tip de specii de plante pentru producerea bioenergiei.
• Bioenergia poate fi obținută și prin diferite exploatarea activităților forestiere, când reziduurile forestiere nu pot fi utilizate sau vândute pentru alte funcții. Curățarea acestor reziduuri forestiere are avantajul că, pe lângă contribuția la curățarea zonelor și producerea de energie durabilă, evită posibilele incendii din cauza arderii resturilor.

• O altă sursă de deșeuri pentru producerea bioenergiei poate fi utilizarea ldeșeuri din procesele industriale. Acestea pot proveni de la fabrici de tâmplărie sau fabrici care folosesc lemnul ca materie primă. Poate proveni și din deșeuri de unică folosință, cum ar fi gropile de măsline sau cojile de migdale.

Cum este generată energia din biomasă?

Energia obținută prin resturile organice este produsă prin arderea lor. Această combustie are loc în cazane unde materialul arde încetul cu încetul. Această procedură generează cenușă care poate fi utilizată ulterior și folosită ca compost. Un acumulator poate fi, de asemenea, instalat pentru a stoca excesul de căldură generat și pentru a putea folosi energia respectivă mai târziu.

Principalele produse derivate din biomasă

În cazul deșeurilor organice, combustibili precum:

• Biocombustibili: Acestea sunt obținute atât din rămășițe organice animale, cât și vegetale. Natura acestor rămășițe este regenerabilă, adică sunt produse în mod constant în mediu și nu sunt epuizate. Utilizarea biocombustibililor face posibilă înlocuirea combustibililor fosili obținuți din petrol. Pentru a obține biocombustibil, se pot folosi specii de uz agricol, cum ar fi porumbul și manioca, sau plante oleaginoase, cum ar fi soia, floarea-soarelui sau palmele. Pot fi folosite și specii forestiere, cum ar fi eucaliptul și pinii. Avantajul de mediu al utilizării biocombustibililor este că acesta constituie un ciclu închis al carbonului. Adică, carbonul care este emis în timpul arderii biocombustibilului a fost deja absorbit anterior de plante în timpul creșterii și producției lor. Deși acest lucru este în prezent în discuție, deoarece balanța de CO2 absorbit și emis este dezechilibrată.

• Biodiesel: Acesta este un biocombustibil lichid alternativ care este produs din resurse regenerabile și interne, cum ar fi ulei vegetal sau grăsimi animale. Nu conține petrol, este biodegradabil și nu este toxic deoarece nu conține sulf și compuși cancerigeni.
• Bioetanol: Acest combustibil este produs ca urmare a fermentării și distilării amidonului conținut în biomasă, care este extras anterior prin procese enzimatice. Se obține prin următoarele materii prime: amidon și cereale (grâu, porumb, secară, manioc, cartofi, orez) și zaharuri (melasă de trestie, melasă de sfeclă, sirop de zahăr, fructoză, zer).
• Biogaz: Acest gaz este produsul descompunerii anaerobe a materiei organice. În gropile de gunoi îngropate, biogazul este extras printr-un circuit de conducte pentru utilizarea ulterioară a energiei.

La ce folosește biomasa și la ce consumă pe teritoriul nostru?

În general și mai mult sau mai puțin similar cu energia geotermală, biomasa este folosit pentru a genera căldură. La nivel industrial putem găsi o utilizare a căldurii menționate pentru generarea de energie electrică, deși este mai complexă și mai costisitoare. Pentru a profita de căldura generată de arderea resturilor organice, cazanele cu biomasă sunt instalate în locuințe pentru a avea încălzire și, de asemenea, pentru a încălzi apa.

Pe teritoriul nostru, Spania este în locul patru în țările care consumă cea mai mare cantitate de biomasă. Spania este liderul european în producția de bioetanol. Statisticile arată că biomasa ajunge în Spania aproape 45% din producția de energii regenerabile. Andaluzia, Galicia și Castilla y León sunt comunitățile autonome cu cel mai mare consum datorită prezenței companiilor care consumă biomasă. Evoluția consumului de biomasă generează noi opțiuni tehnologice și se dezvoltă din ce în ce mai mult pentru utilizarea sa în producția de energie electrică.

Cazane pe biomasă și funcționarea acestora

Cazanele pe biomasă sunt utilizate ca sursă de energie pentru biomasă și pentru generarea de căldură în case și clădiri. Folosesc combustibili naturali precum pelete de lemn, gropi de măsline, reziduuri de pădure, coji de nuci etc. De asemenea, sunt folosite pentru încălzirea apei în case și clădiri.

Funcționarea este similară cu cea a oricărui alt cazan. Aceste cazane ard combustibilul și generează o flacără orizontală care intră într-un circuit de apă în schimbătorul de căldură, obținând astfel apă caldă pentru sistem. Pentru a optimiza utilizarea cazanului și a resurselor organice, cum ar fi combustibilii, poate fi instalat un acumulator care stochează căldura produsă într-un mod similar cu modul în care funcționează panourile solare.

Pentru a depozita deșeurile organice care vor fi folosite ca combustibil, cazanele trebuie un container pentru depozitare. Din acel recipient, prin intermediul unui șurub fără sfârșit sau al unui aspirator, îl duce la cazan, unde are loc arderea. Această ardere generează cenușă care trebuie golită de mai multe ori pe an și acumulată într-o scrumieră.

Tipuri de cazane pe biomasă

Atunci când alegem ce tip de cazane pe biomasă urmează să le cumpărăm și să le folosim, trebuie să analizăm sistemul de stocare și sistemul de transport și manipulare. Unele cazane permite arderea mai multor tipuri de combustibil, în timp ce altele (cum ar fi cazanele pe pelete) permit doar un tip de combustibil să ardă.

Cazanele care permit arderea a mai mult de o nevoie de combustibil capacitate de stocare crescută întrucât sunt de dimensiuni și putere mai mari. Acestea sunt destinate în mod normal pentru utilizări industriale.

Pe de altă parte, îl găsimca cazane pe pelete care sunt cele mai frecvente pentru puteri medii și sunt utilizate pentru încălzirea și apa caldă menajeră folosind acumulatori în locuințe de până la 500 m2.

Avantajele utilizării energiei din biomasă

Printre avantajele pe care le găsim în utilizarea biomasei ca energie avem:

• Este o energie regenerabilă. Vorbim despre utilizarea deșeurilor generate de natură pentru a genera energie. De aceea avem o sursă de energie inepuizabilă, deoarece natura generează în mod continuu aceste tipuri de deșeuri.
• Reduce emisiile de gaze cu efect de seră. După cum am menționat anterior, emisiile pe care le producem în timpul arderii lor au fost absorbite anterior de culturi în timpul creșterii și producției lor. Acest lucru este controversat astăzi, deoarece echilibrul de CO2 emis și absorbit nu este echilibrat.

• Prețul pieței este scăzut. Această utilizare a energiei conținute în biomasă este foarte economică în comparație cu combustibilii fosili. De obicei costă cu o treime mai puțin.
• Biomasa este o resursă abundentă în întreaga lume. În aproape toate locurile de pe planetă, deșeurile sunt generate din natură și sunt utilizabile pentru utilizarea lor. În plus, în general, infrastructurile mari nu sunt necesare pentru a aduce deșeurile la punctul de ardere.

Dezavantaje ale utilizării energiei din biomasă

Dezavantajele utilizării acestei energii sunt puține, dar trebuie luate în considerare:

• În unele zone, din cauza condițiilor mai dificile de extracție a biomasei, poate fi scump. Acest lucru tinde să apară și în proiectele de utilizare care implică colectarea, prelucrarea și depozitarea unor tipuri de biomasă.
• Sunt necesare suprafețe mari pentru procesele utilizate pentru a obține energie din biomasă, în special pentru stocare, deoarece reziduurile tind să aibă densitate scăzută.
• Uneori utilizarea acestei energii poate provoca daune ecosistemelor sau fragmentarea datorată activităților de colectare a biomasei și modificării spațiilor naturale pentru a obține resurse.

Cu aceste idei puteți avea o viziune mai largă asupra acestui tip de energie regenerabilă. Cu toate acestea, cu altă ocazie vă voi spune mai multe despre tipurile de cazane pe biomasă, funcționarea acestora, tipurile și avantajele și despre controversa menționată mai sus cu privire la emisiile în atmosferă.