Energija biomase: Nova pokretačka snaga

Wednesday, 22 December 2010 08:51

biodiesel_refinery_Zistersdorf_Austria

Energiju biomase ili bioenergiju (energija dobivena iz organskih supstanci) koristimo tisućama godina, od vremena kada su ljudi počeli paliti drvo radi kuhanja ili grijanja.I danas je drvo najveći izvor bioenergije. Ali i mnogi drugi izvori bioenergije mogu biti korišteni poput biljaka, otpadaka drvne industrije i organskih komponenti industrijskih otpada. Čak i isparavanja s deponija otpada mogu se koristiti kao izvor biomase.

Upotreba bioenergije ima potencijal umanjivanja emisije štetnih plinova. Biomasa emitira otprilike istu količinu ugljikovog dioksida, ali sa svakim novim zasadom biljaka taj ugljikov dioksid se pretvara u kisik. Razlika između emitiranih i apsorbiranih čestica ugljikovog dioksida je nula, sve dok se uzgajaju novi zasadi biljaka za potrebe bioenergije. Ovi zasadi (obično brzo-rastućih biljaka i drveća) se nazivaju zasadi biomase. Upotreba zasada biomase može povećati profit poljoprivrednoj industriji, piše portal Energis.ba.

Postoje tri glavne upotrebe tehnologija bioenergije:

Biogoriva 

Za razliku od drugih obnovljivih izvora energije, biomasa se može pretvoriti direktno u tekuća goriva – biogoriva – za potrebe transporta (automobili, kamioni, autobusi, avioni i vlakovi). Dvije najčešće vrste biogoriva su etanol i biodizel.

Etanol je alkohol, koji se može naći u vinima ili pivu. Dobija se fermentiranjem bilo koje biomase koja je bogata ugljikohidratima (šećeri ili celuloza) kroz proces koji je sličan pravljenju piva. Etanol se uglavnom koristi kao aditiv gorivu, s ciljem da se smanji emisija ugljikovog monoksida i drugih čestica koje uzrokuju smog. Danas su dostupna i vozila koja mogu koristiti smjesu od 85% etanola i 15% goriva.

Biodizel se pravi kombinirajući alkohol (metanol) s biljnim uljem, životinjskom masti ili recikliranim kuhinjskim mastima. Može se koristiti kao aditiv za redukciju emisija, ali i u čistoj formi kao obnovljivo alternativno gorivo za dizelske motore.

Bioenergija 

Bioenergija, ili energija biomase, je korištenje biomase za stvoranje električne energije. Postoji šest glavnih bioenergetskih sustava: direktno sagorjevanje, dodatak sagorjevanju, plinifikacija, anaerobna razgradnja, piroliza i mali moduliteti.

Većina proizvođača bioenergije koriste direktno sagorjevanje. Spaljivanjem biomase proizvodi se temperatura koja se koristi za stvaranje pare. Para se usmjerava u turbine koje pokreću generatore električne energije. U nekim slučajevima, ova para se koristi i za proizvodne procese ili za grijanje građevina. Ovakvi sustavi su poznati kao postrojenja za grijanje i struju. Na primjer, drvni otpaci se koriste i za proizvodnju energije i pare u tvornicama papira.

Mnoge termoelektrane koriste dodatak sagorjevanju da bi značajno reducirale emisije štetnih plinova, posebno  sumpornog dioksida. Ova metoda podrazumjeva sagorjevanje ugljena i biomase u isto vrijeme u visoko-efikasnim spalionicama.

Sustavi plinifikacije koriste visoke temperature u uvjetima sa smanjenim dotokom kisika, da bi pretvorili biomasu u plin (mješavinu vodika, ugljikovog monoksida i metana). Taj plin pokreće tzv. plinsku turbinu, koja pokreće električni generator.

Biogasholder_and_flare

Proces raspadanja biomase proizvodi plin – metan – koji se može koristiti kao energetski izvor. Na deponijama otpada moguće je bušiti ‘’bunare’’ koji bi oslobađali metan iz raspadajuće organske supstance. Taj plin se cijevima provodi do centralne točke gdje se filtrira prije spaljivanja. Metan se može dobiti i iz procesa koji se naziva anaerobna razgradnja. Anaerobna razgradnja podrazumjeva korištenje bakterija koje razgrađuju organske materijale bez prisustva kisika.

Metan, kao energetski izvor, se može koristit na više načina. Većina koristi metan tako što ga spaljuje radi teperature kojom stvaraju paru i pokreću turbine. Ali metan se može koristiti i za pokretanje mikroturbina, koje su veličine frižidera i daju izlaznu snagu između 25 i 500 kW. Metan se također može koristiti kao gorvio u pogonskim ćelijama. Pogonske ćelije rade na principu baterija, samo što proizvode energiju sve dok imaju goriva.

Kao dodatak plinu, tekuća goriva se mogu proizvesti iz biomase pomoću procesa koji se naziva prioliza. Piroliza je proces u kojem se biomasa zagrijava bez prisustva kisika. Tada se biomasa pretvara u tekućinu koje se naziva pirolizno ulje, koje može sagorjevati kao benzin, da bi se proizvodila električna energija.

Nekoliko bioenergetskih tehnologija se mogu koristiti u malim, modularnim sustavima. Mali modularni sustav proizvodi električnu energiju kapaciteta 5 MW ili manje. Ovaj sustav je dizajniran za upotrebu u malim gradovima ili čak na razini domaćinstava. Na primjer neki farmeri koriste otpad koji stvara njihova stoka da bi proizvodili električnu energiju. Ne samo da ovi sustavi koriste obnovljive izvore energije, nego pomažu farmerima da poštuju ekološke propise.

Bioproizvodi 

Bilo koji proizvod koji se može dobiti preradom fosilnih goriva, može se dobiti korištenjem biomase. Ovi bioproizvodi su dobiveni iz obnovljivih izvora, i koriste manje energije nego proizvodi na osnovi nafte.

Istraživanja su pokazala da proces stvaranja biogoriva – koji proizvodi šećere koji mogu zamjeniti škrob i celulozu – može biti iskorišten za proizvodnju antifriza, plastike, ljepila, umjetnih pojačivača ukusa i gela za zubne paste.

Drugi nus-proizvodi korištenja bioproizvoda su ugljikov monoksid i vodik. Kada se biomasa zagrijava bez prisustva kisika, ova dva plina se proizvode u velikim količinama. Smjesu ova dva plina znanstvenici nazivaju biosintetički plin. Biosintetički plin  se može koristiti u proizvodnji plastika i kiselina, koje se koriste za proizvodnju fotografskih filmova, tekstila i sintetičkih vlakana.

Kada se biomasa zagrijava bez prisustva kisika, ona proizvodi pirolizino ulje. Kemikalija fenol se može izvući iz pirolizinog ulja. Fenol se koristi za proizvodnju ljepila za drvo, oblikovane plastike i spužvaste izolacije.

Kuća tjedna

veljaca
veljaca
veljaca
veljaca
veljaca
veljaca
veljaca
veljaca

Video galerija tjedna