КлиматПросмотров: 26Комментарии: 04 февраля 2023 г.
Биомасса — это растительный материал, используемый в качестве топлива для производства тепла или электроэнергии. Он может быть получен из растений или животных, при условии, что вещество является биоразлагаемым. Большая часть биомассы поступает из лесного и сельского хозяйства, а также рыболовства, кроме того, она производится в домашних хозяйствах и промышленности.
Биомасса использовалась в качестве источника топлива с тех пор, как человечество научилось добывать огонь, и служила основным источником энергии до 20-го века, когда ископаемое топливо стало более распространенным в использовании.
Как производится биомасса и что в нее входит?
Первым шагом в производстве биомассы является осуществление растениями фотосинтеза. Под воздействием солнечного света они поглощают углекислый газ и воду для получения энергии, необходимой для роста. Животные поедают растения, извлекают энергию и затем перерабатывают ее. По мере удлинения пищевой цепи эта энергия передается следующей особи.
Важно знать, что по мере удлинения пищевой цепи образуются отходы и остатки, которые также представляют собой биомассу.
Мы можем использовать энергию, которая накапливается в отдельных звеньях пищевой цепи. Некоторые виды растений намеренно разводят для получения биомассы — к ним относятся тростник обыкновенный и ивовый долгоносик.
Что входит в состав биомассы?
- Растительные или животные отходы из домашних хозяйств,
- биоразлагаемые бытовые и промышленные отходы,
- остатки от расчистки зеленых насаждений, как муниципальных, так и частных,
- фекалии и животные жиры,
- биогазы,
- растения, культивируемые для использования в качестве биомассы, например, ива,
- растительные масла и остатки от производства этих масел,
- солома, стебли, морские водоросли,
- ил и сточные воды,
- низкокачественные технологические и древесные отходы.
Виды биомассы
Существует множество способов классификации биомассы. Один из них — разделение на различные состояния материи. Мы можем разделить биомассу на три различные формы:
- твердый
- жидкость,
- газообразный.
Твердая форма — это богатые энергией деревья и растения. Биомасса в твердой форме может включать опилки, стружку, солому и др. Твердая биомасса может также включать промышленные, коммунальные и сельскохозяйственные отходы, которые являются биоразлагаемыми. Они используются для создания различных продуктов, которые при сгорании выделяют энергию, используемую для отопления домов и квартир.
Наиболее распространенными продуктами из твердой биомассы являются пеллеты (в виде гранул) и брикеты (в спрессованном виде), которые обычно используются в домашних хозяйствах.
Жидкую форму биомассы в основном получают из масличных культур. Богатые сахаром растения, такие как сахарный тростник, подвергающиеся спиртовому брожению, также являются хорошим источником. В результате получается, например, этанол, который используется для обогащения традиционного топлива или для его замены. По этой причине их называют биотопливом, то есть эквивалентами традиционного топлива.
Интересно, что биомасса может использоваться для производства традиционного бензина или дизельного топлива. Производители используют это решение все чаще и чаще. Использование биокомпонентов регулируется законодательством ЕС и национальным законодательством.
Газообразная форма, так называемый «биогаз», является результатом ферментации без использования кислорода. При разложении органических отходов образуются метан и углекислый газ. Метан можно использовать для отопления или для питания генераторов путем его сжигания.
Газообразная форма биомассы также может быть получена путем газификации биомассы из древесины. При этом образуется так называемый древесный газ, который уже до начала Второй мировой войны использовался для заправки автомобилей. Однако получить энергию таким способом сложно и не очень эффективно, поэтому он применяется очень редко.
Это одно из многих возможных разделений биомассы на различные типы. Его также можно разделить по происхождению — лесной или сельскохозяйственный.
Другая форма классификации — по происхождению сырья: переработанное (биогаз), вторичное (органические отходы), первичное (энергетические культуры).
Для чего используется биомасса?
Биомасса в основном используется для производства электроэнергии, тепла и биотоплива.
Биомасса является одним из возобновляемых источников энергии. Его ресурсы неисчерпаемы и могут использоваться постоянно, например, для производства тепла. Он используется для отопления многих домов. Однако для этого требуются специальные котлы и плиты, которые субсидируются ЕС и государственными программами. Каковы преимущества и недостатки такого решения?
Преимущества биомассы как возобновляемого источника энергии
Главное преимущество использования биомассы заключается в том, что это полностью натуральный и экологически чистый источник энергии. Сжигание биомассы не оказывает негативного воздействия на окружающую среду, поскольку количество углекислого газа, выделяемого при этом процессе, аналогично тому, которое выделяют растения в процессе фотосинтеза. Дополнительным преимуществом является то, что зола, оставшаяся после сжигания биомассы, может быть использована — она служит удобрением для выращивания последующих культур из биомассы.
Биомасса как источник энергии очень стабильна, поскольку, помимо того, что она встречается в природе по всему миру, ее также можно выращивать. Ее ресурсы неограниченны, а количество энергии, которое может быть получено из нее, полностью предсказуемо. Для расчета энергии, которая будет получена в результате сжигания биомассы, килограммы или граммы переводятся в удельные единицы энергии.
Производство биомассы уменьшает количество органических отходов, производимых как промышленными предприятиями, так и домашними хозяйствами. Низкокачественная почва также может быть использована для производства биомассы, которая перестанет быть пустырем.
С экономической точки зрения, биомасса дешева и очень доступна. Его ресурсы находятся по всему миру, поэтому его не нужно перевозить на большие расстояния, что также влияет на его стоимость.
Недостатки биомассы в качестве ВИЭ
Хотя транспортировка биомассы не обязательно должна осуществляться на большие расстояния, это проблематично. Биомасса влажная и поэтому требует подходящих условий при хранении и транспортировке. Одним из способов облегчить это является изготовление, например, брикетов, которые гораздо легче транспортировать и хранить.
Биомасса не наносит вреда окружающей среде, но при ее сжигании выделяются диоксид серы и оксид азота. Их количество намного меньше, чем у традиционного ископаемого топлива. Производство энергии из биомассы менее эффективно, чем из угля.
Биомасса — это возобновляемый источник энергии, получаемый из органических отходов растений и животных. В основном он создается в лесном хозяйстве, сельском хозяйстве, промышленности и домашних хозяйствах. Специальные виды растений также можно выращивать для получения биомассы. Оно подразделяется на твердое (например, брикеты), жидкое (биотопливо) и газообразное (биогазы). Это полностью экологичный и природный источник энергии, доступ к которому практически неограничен во всем мире.