Vse, kar morate vedeti o bioenergiji ali energiji biomase

V prejšnjem članku, o katerem sem govoril geotermalna energija in pripomnil sem, da obstajajo obnovljive energije, ki obstajajo na tem svetu, bolj znane in uporabljene, na primer sončna in vetrna energija, in druge, manj znane (včasih skoraj neimenovane), kot so geotermalna energija in biomase.

Energija biomase ali imenovana tudi bioenergija je manj znan in uporabljen kot druge vrste obnovljivih virov energije. V tem prispevku bomo izvedeli vse, kar je povezano s to vrsto obnovljive energije in njenimi možnimi načini uporabe.

Kaj je energija biomase ali bioenergija?

Energija iz biomase je vrsta obnovljive energije, ki se pridobiva z njo izgorevanje organskih spojin, pridobljenih z naravnimi postopki. So organski ostanki, kot so ostanki obrezovanja, oljčni koščki, lupine oreščkov, ostanki lesa itd. To prihaja iz narave. Lahko bi rekli, da so odpadki narave.

Te organske ostanke sežge neposredno zgorevanje ali se lahko pretvori v druga goriva kot alkohol, metanol ali olje, in tako dobimo energijo. Z organskimi odpadki lahko pridobimo tudi bioplin.

Različni viri pridobivanja bioenergije

Glavna značilnost bioenergije je, da je vrsta obnovljive energije in zato trajnostno za družbo in njeno porabo energije. Kot sem že omenil, se ta energija pridobiva z zgorevanjem različnih vrst odpadkov, bodisi gozdnih ali kmetijskih, ki se sicer sploh ne bi uporabljali. Vendar bomo videli, katere vrste virov biomase se uporabljajo za proizvodnjo bioenergije in za kaj se uporabljajo:

• Bioenergijo lahko dobimo s pomočjo energetske rastline, ki so zanj izključno namenjene. To je nekaj rastlinskih vrst, ki do zdaj niso imele skoraj nobene prehranske funkcije ali za človeško življenje, vendar so dobre proizvajalke biomase. Zato to vrsto rastlinskih vrst uporabljamo za proizvodnjo bioenergije.
• Bioenergijo lahko dobimo tudi z različnimi izkoriščanje gozdarskih dejavnosti, kadar gozdnih ostankov ni mogoče uporabiti ali prodati za druge funkcije. Čiščenje teh gozdnih ostankov ima to prednost, da se poleg tega, da prispeva k čiščenju območij in proizvodnji trajnostne energije, izogne ​​morebitnim požarom zaradi izgorevanja ostankov.

• Drug vir odpadkov za proizvodnjo bioenergije je lahko uporaba lodpadki iz industrijskih procesov. Ti lahko prihajajo iz mizarskih prodajaln ali tovarn, ki uporabljajo les kot surovino. Lahko prihaja tudi iz odpadkov za enkratno uporabo, kot so oljčne koščice ali lupine mandljev.

Kako nastaja energija iz biomase?

Energija, pridobljena z organskimi ostanki, nastane z njihovim zgorevanjem. To zgorevanje poteka v kotli, kjer material gori malo po malo. Ta postopek ustvarja pepel, ki ga lahko kasneje uporabimo in uporabimo kot kompost. Lahko se namesti tudi akumulator za shranjevanje odvečne proizvedene toplote in za poznejšo uporabo te energije.

Glavni proizvodi, pridobljeni iz biomase

Z organskimi odpadki gorivo, kot so:

• Biogoriva: Te pridobivajo tako iz živalskih kot rastlinskih organskih ostankov. Narava teh ostankov je obnovljiva, to pomeni, da se nenehno proizvajajo v okolju in se ne izčrpajo. Uporaba biogoriv omogoča nadomestitev fosilnih goriv, ​​pridobljenih iz nafte. Za pridobivanje biogoriva lahko uporabimo vrste za kmetijsko uporabo, kot so koruza in kasava, ali oljnate rastline, kot so soja, sončnice ali palme. Uporabljajo se lahko tudi gozdne vrste, kot so evkaliptus in borovci. Okoljska prednost uporabe biogoriv je, da predstavlja zaprt ogljikov krog. To pomeni, da ogljik, ki se sprosti med zgorevanjem biogoriva, že prej absorbirajo rastline med rastjo in proizvodnjo. Čeprav se o tem trenutno razpravlja, ker je ravnovesje absorbiranega in izpuščenega CO2 neuravnoteženo.

• Biodizel: To je alternativno tekoče biogorivo, ki se proizvaja iz obnovljivih in domačih virov, kot so rastlinsko olje ali živalske maščobe. Ne vsebuje zemeljskega olja, je biološko razgradljiv in ni toksičen, ker je brez žvepla in rakotvornih spojin.
• bioetanol: To gorivo nastane kot rezultat fermentacije in destilacije škroba v biomasi, ki ga predhodno ekstrahirajo z encimskimi procesi. Pridobivajo ga z naslednjimi surovinami: škrob in žita (pšenica, koruza, rž, kasava, krompir, riž) in sladkorji (melasa iz trsa, melasa iz sladkorne pese, sladkorni sirup, fruktoza, sirotka).
• Bioplin: Ta plin je produkt anaerobne razgradnje organskih snovi. Na pokopanih odlagališčih se bioplin pridobiva po cevnem krogu za nadaljnjo uporabo energije.

Za kaj se uporablja biomasa in kakšna je njena poraba na našem ozemlju?

Na splošno in bolj ali manj podobna geotermalni energiji, biomasi uporablja se za proizvodnjo toplote. Na industrijski ravni lahko omenjeno toploto uporabimo za proizvodnjo električne energije, čeprav je bolj zapletena in dražja. Da bi izkoristili toploto, ki nastane pri zgorevanju organskih ostankov, so v domovih nameščeni kotli na biomaso, ki imajo ogrevanje in tudi ogrevanje vode.

Na našem ozemlju je Španija četrto mesto v državah, ki porabijo največ biomase. Španija je evropska vodilna v proizvodnji bioetanola. Statistični podatki kažejo, da biomasa v Španiji dosega skoraj 45% proizvodnje obnovljivih virov energije. Andaluzija, Galicija in Castilla y León so avtonomne skupnosti z največjo porabo zaradi prisotnosti podjetij, ki uživajo biomaso. Razvoj porabe biomase ustvarja nove tehnološke možnosti in se vedno bolj razvija za njeno uporabo pri proizvodnji električne energije.

Kotli na biomaso in njihovo delovanje

Kotli na biomaso se uporabljajo kot vir energije iz biomase in za proizvodnjo toplote v domovih in zgradbah. Uporabljajo naravna goriva, kot npr lesni peleti, oljčne koščice, gozdni ostanki, lupine oreščkov itd. Uporabljajo se tudi za ogrevanje vode v domovih in zgradbah.

Delovanje je podobno kot pri katerem koli drugem kotlu. Ti kotli sežgejo gorivo in ustvarijo vodoravni plamen, ki vstopi v vodni krog v izmenjevalniku toplote, s čimer dobi sistem toplo vodo. Za optimizacijo uporabe kotla in organskih virov, kot so goriva, je mogoče namestiti akumulator, ki shranjuje proizvedeno toploto na podoben način kot sončni kolektorji.

Kotli morajo shraniti organske odpadke, ki bodo uporabljeni kot gorivo posoda za shranjevanje. Iz te posode jo s pomočjo neskončnega vijaka ali sesalnega podajalnika odpelje do kotla, kjer poteka zgorevanje. Pri tem zgorevanju nastane pepel, ki ga je treba večkrat letno izprazniti in nabirati v pepelniku.

Vrste kotlov na biomaso

Pri izbiri vrste kotlov na biomaso, ki jih bomo kupili in uporabljali, moramo analizirati sistem za shranjevanje ter sistem za transport in ravnanje. Nekateri kotli omogočajo kurjenje več kot ene vrste goriva, medtem ko drugi (na primer kotli na pelete) omogočajo zgorevanje samo ene vrste goriva.

Kotli, ki omogočajo kurjenje več kot enega goriva povečana zmogljivost shranjevanja saj so večji in močnejši. Običajno so namenjeni za industrijsko uporabo.

Po drugi strani pa ga najdemokot kotli na pelete ki so najpogostejše za srednje moči in se uporabljajo za ogrevanje in pripravo tople sanitarne vode z uporabo akumulatorjev v domovih do 500 m2.

Prednosti uporabe energije iz biomase

Med prednostmi, ki jih najdemo pri uporabi biomase kot energije, imamo:

• To je obnovljiva energija. Govorimo o uporabi odpadkov, ki jih ustvarja narava za pridobivanje energije. Zato imamo neizčrpen vir energije, saj narava nenehno ustvarja tovrstne odpadke.
• Zmanjšuje emisije toplogrednih plinov. Kot smo že omenili, emisije, ki jih ustvarimo med njihovim zgorevanjem, že prej absorbirajo pridelki med njihovo rastjo in pridelavo. Danes je to sporno, saj ravnovesje emisij in absorpcij CO2 ni uravnoteženo.

• Tržna cena je nizka. Ta raba energije, ki jo vsebuje biomasa, je zelo ekonomična v primerjavi s fosilnimi gorivi. Običajno stane tretjino manj.
• Biomasa je bogat vir po vsem svetu. Skoraj na vseh krajih planeta odpadki nastajajo iz narave in so uporabni za njihovo uporabo. Poleg tega na splošno velike infrastrukture niso potrebne, da bi odpadki prišli do točke njihovega zgorevanja.

Slabosti uporabe energije iz biomase

Slabosti uporabe te energije je malo, vendar jih je treba upoštevati:

• Na nekaterih območjih je zaradi težjih pogojev pridobivanja biomase je lahko drago. To se običajno dogaja tudi pri projektih uporabe, ki vključujejo zbiranje, predelavo in shranjevanje nekaterih vrst biomase.
• Potrebna so velika območja za postopke, ki se uporabljajo za pridobivanje energije biomase, zlasti za shranjevanje, saj imajo ostanki običajno nizko gostoto.
• Včasih uporaba te energije lahko škoduje ekosistemom ali razdrobljenost zaradi dejavnosti zbiranja biomase in spreminjanja naravnih prostorov zaradi pridobivanja virov.

S temi idejami lahko dobite širšo vizijo te vrste obnovljive energije. Ob drugi priložnosti pa vam bom povedal več o vrstah kotlov na biomaso, njihovem delovanju, vrstah in prednostih ter o prej omenjenih polemikah glede emisij v ozračje.