Ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα αποτελεί τη μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας
Ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα αποτελεί τη μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας, καθώς και ένα σημαντικό μέρος της υποδομής της διαχείρισης των αποβλήτων. Η αυξανόμενη παγκόσμια ευαισθητοποίηση για τα περιβαλλοντικά ζητήματα είναι που ενεργεί ως η κινητήρια δύναμη πίσω από τη χρήση εναλλακτικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας . Η μεγαλύτερη έμφαση που γίνεται για την προώθηση της βιοενέργειας στις βιομηχανικές όσο και αναπτυσσόμενες χώρες για την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών ζητημάτων.
Η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας σε διαφορετικές κλίμακες, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλης κλίμακας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ΣΗΘ, ή μικρής κλίμακας έργα θερμική θέρμανση σε κυβερνητικό, εκπαιδευτικά ή άλλα ιδρύματα. Η βιομάζα προέρχεται από τόσο των ανθρώπων όσο και των φυσικών δραστηριοτήτων και ενσωματώνει τα υποπροϊόντα της βιομηχανίας ξυλείας, γεωργικές καλλιέργειες, κατάλοιπα της δασοκομίας, τα απόβλητα των νοικοκυριών, και το ξύλο. Η γκάμα των πόρων από πυρήνες καλαμπόκι σε κοτσάνια καλαμποκιού, από σόγια και canola έλαια σε ζωικά λίπη, από το λιβάδι χόρτα σε σκληρά ξύλα, και περιλαμβάνουν ακόμη και φύκια. Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από το ξύλο είναι πολτοποίηση ποτό ή μαύρο υγρό, ένα προϊόν αποβλήτων που προέρχονται από τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού.
Γούντι βιομάζα είναι η πιο σημαντική ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αν η ορθή διαχείριση της βλάστησης είναι εξασφαλισμένη. Τα κύρια οφέλη της ξυλώδους βιομάζας είναι τα εξής:
- Ομοιόμορφη κατανομή πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη, σε αντίθεση με τις πεπερασμένες πηγές ενέργειας.
- Λιγότερο εντάσεως κεφαλαίου τεχνολογίες μετατροπής που χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση του ενεργειακού δυναμικού.
- Ελκυστική ευκαιρία για την τοπική, περιφερειακή και εθνική ενεργειακή αυτάρκεια.
- Τεχνο-οικονομικά βιώσιμη εναλλακτική λύση για γρήγορη καταστρέφουν τη στιβάδα αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων.
- Μείωση των Εκπομπών Αερίων.
- Παρέχουν ευκαιρίες για τους ντόπιους αγρότες, τους επιχειρηματίες και τον αγροτικό πληθυσμό όσον αφορά την αξιοποίηση των δυνατοτήτων βιώσιμης ανάπτυξης της.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες είναι σήμερα ο μεγαλύτερος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα με πάνω από το ήμισυ της εγκατεστημένης ισχύος του κόσμου. Η βιομάζα αντιπροσωπεύει το 1,5% του συνολικού εφοδιασμού σε ηλεκτρική ενέργεια σε σύγκριση με 0,1% για την αιολική και η ηλιακή συνδυασμό. Περισσότερα από 7800 MW ισχύος παράγεται σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα τοποθετείται σε απόσταση μεγαλύτερη από 350 τοποθεσίες στις ΗΠΑ, οι οποίες αντιπροσωπεύουν περίπου το 1% της συνολικής δυναμικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τη Διεθνή Υπηρεσία Ενέργειας, περίπου το 11% της ενέργειας που προέρχεται από βιομάζα, σε όλο τον κόσμο.
Πόρων βιομάζας
Τα συστήματα επεξεργασίας για τη βιομάζα αποτελούν ένα σημαντικό μέρος της επένδυσης κεφαλαίου και κόστος λειτουργίας μιας μονάδας μετατροπής βιομάζας ανάλογα με το είδος της βιομάζας για να υποβληθούν σε επεξεργασία καθώς και τις απαιτήσεις προετοιμασίας πρώτων υλών. Κύρια συστατικά της είναι τα συστήματα για την αποθήκευση της βιομάζας, το χειρισμό, τη μεταφορά, τη μείωση του μεγέθους, καθαρισμός, ξήρανση, και τη σίτιση. Η συγκομιδή των καλλιεργειών βιομάζας, η συλλογή υπολειμμάτων βιομάζας, καθώς και αποθήκευση και τη μεταφορά πόρων βιομάζας είναι κρίσιμα στοιχεία για την πηγή της αλυσίδας εφοδιασμού βιομάζας.
Όλα επεξεργασία των αποδόσεων βιομάζας υποπροϊόντων και αποβλήτων συλλογικά ονομάζονται υπολείμματα, που παρουσιάζουν σημαντικό δυναμικό ενέργειας. Ένα ευρύ φάσμα των πόρων βιομάζας είναι διαθέσιμοι για μετατροπή σε ενέργεια σε φυσικά δάση, αγροτικές περιοχές και αστικά κέντρα. Μερικές από τις πηγές αυτές έχουν συζητηθεί στις επόμενες παραγράφους:
Μια σειρά από φυσικές και ανθρώπινες δραστηριότητες συμβάλλει στην πρώτη ύλη βιομάζας
1. Pulp και των καταλοίπων της βιομηχανίας χάρτου
Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από το ξύλο είναι το προϊόν των αποβλήτων από την βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού που ονομάζεται μαύρο υγρό. Καταγραφή και επεξεργασία εργασίες παράγουν μεγάλες ποσότητες υπολειμμάτων βιομάζας. Επεξεργασία ξύλου παράγει πριονίδι και μια συλλογή των υποκαταστημάτων φλοιός και τα φύλλα / βελόνες. Ένα εργοστάσιο χαρτοποιίας, η οποία καταναλώνει μεγάλη ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιεί τα κατάλοιπα χαρτοπολτού για τη δημιουργία ενέργειας για χρήση σε εσωτερικό επίπεδο.
2. Δασικά υπολείμματα
Συγκομιδής Δάσος είναι μια σημαντική πηγή βιομάζας για ενέργεια. Η συγκομιδή μπορεί να εμφανιστεί ως λέπτυνση σε μικρά περίπτερα, ή κοπή σε μεγαλύτερα περίπτερα για ξυλεία ή πολτό που παράγει, επίσης, κορυφές και κλαδιά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βιοενέργεια. Τις εργασίες συγκομιδής αφαιρέσετε συνήθως μόνο 25 με 50 τοις εκατό του όγκου, αφήνοντας τα υπολείμματα διατίθενται ως βιομάζα για την ενέργεια. Βάσεις καταστραφεί από έντομα, ασθένεια ή πυρκαγιά είναι πρόσθετες πηγές βιομάζας. Δασικά υπολείμματα συνήθως έχουν χαμηλή πυκνότητα και τις αξίες των καυσίμων που διατηρούν υψηλό το κόστος μεταφοράς, και γι 'αυτό είναι οικονομικότερη για τη μείωση της πυκνότητας της βιομάζας στο δάσος μόνη της.
3. Γεωργικά ή υπολείμματα καλλιεργειών
Γεωργία υπολείμματα καλλιεργειών περιλαμβάνουν κοτσάνια καλαμποκιού (μίσχοι και τα φύλλα), το σιτάρι άχυρο, άχυρο ρυζιού, καρπών με κέλυφος κύτη κλπ. κοτσάνια καλαμποκιού είναι μια σημαντική πηγή για τις εφαρμογές βιοενέργειας, λόγω των τεράστιων εκτάσεις που προορίζονται για καλλιέργεια καλαμποκιού σε όλο τον κόσμο.
4. Αστικά απορρίμματα ξύλου
Τα απόβλητα που αποτελείται από γκαζόν και δέντρων γαρνιτούρες, ολόσωμους κορμούς δέντρων, ξύλινες παλέτες και άλλα απόβλητα δομικών κατασκευών και κατεδαφίσεων που κατασκευάζεται από ξυλεία. Η απόρριψη ξυλώδη υλικά μπορούν να συγκεντρωθούν μετά από ένα πρόγραμμα κατασκευών ή κατεδαφίσεων, και έχουν μετατραπεί σε σάπια φύλλα, λίπασμα ή να χρησιμοποιηθούν για καύσιμα φυτά βιοενέργειας.
5. Ενεργειακές καλλιέργειες
Αφιερωμένο ενεργειακές καλλιέργειες είναι μια άλλη πηγή της ξυλώδους βιομάζας για ενέργεια. Οι καλλιέργειες αυτές είναι ταχέως αναπτυσσόμενα φυτά, δέντρα ή άλλα ποώδη βιομάζας που συλλαμβάνονται ειδικά για την παραγωγή ενέργειας. Έχουν ραγδαία αναπτυσσόμενων, παράσιτο-ανεκτική, χώρο και το έδαφος-συγκεκριμένες καλλιέργειες έχουν αναγνωριστεί με τη χρήση της βιοτεχνολογίας. Για παράδειγμα, η επιχειρησιακή απόδοση στο βόρειο ημισφαίριο είναι 10-15 τόνοι / εκτάριο ετησίως. Ένα τυπικό 20 MW κύκλου ατμού σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με χρήση ενεργειακών καλλιεργειών θα απαιτούσε μια έκταση περίπου 8.000 εκταρίων για την παροχή ενέργειας σε περιστροφή.
Οι ενεργειακές καλλιέργειες ποωδών φυτών που συλλέγονται σε ετήσια βάση μετά τη λήψη δύο ή τρία χρόνια να επιτύχει την πλήρη παραγωγικότητα. Αυτά περιλαμβάνουν χόρτα όπως το switchgrass, ελέφαντας γρασίδι, μπαμπού, γλυκό σόργο, wheatgrass κλπ.
Σύντομη ξυλώδεις καλλιέργειες περιστροφής αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς τα δέντρα σκληρού ξύλου που συλλέγονται μέσα σε πέντε έως οκτώ έτη μετά τη φύτευση. Αυτές περιλαμβάνουν λεύκες, ιτιές, ασημένια σφενδάμου, Cottonwood, πράσινη τέφρα, μαύρο ξύλο καρυδιάς, sweetgum, και πλατάνια.
Οι βιομηχανικές καλλιέργειες για την παραγωγή ειδικών βιομηχανικών χημικών ουσιών ή υλικών, π.χ. κενάφ και καλαμάκια για την παραγωγή ινών, και καστορέλαιο κικινελαϊκού οξέος. Γεωργικές καλλιέργειες περιλαμβάνουν καλαμποκάλευρο και το καλαμποκέλαιο; σογιέλαιο και το γεύμα; άμυλο σιταριού, άλλα φυτικά έλαια κλπ. Υδατίνων πόρων, όπως τα φύκια, γίγαντας φύκια, φύκια, και μικροχλωρίδα επίσης να συμβάλει στην πρώτων υλών βιοενέργειας.
Ξυλώδους βιομάζας και την Αειφορία
Συγκομιδή πρακτικές καταργήσετε μόνο ένα μικρό μέρος των υποκαταστημάτων και κορυφές αφήνοντας επαρκούς βιομάζας για τη διατήρηση της οργανικής ουσίας και θρεπτικών συστατικών. Επιπλέον, η τέφρα που λαμβάνονται μετά την καύση της βιομάζας αντισταθμίζει τις απώλειες θρεπτικών συστατικών από τη λίπανση του εδάφους περιοδικά σε φυσικά δάση, καθώς και πεδία. Οι επιπτώσεις της χρήσης δασικής βιομάζας για την οικολογία και τη βιοποικιλότητα έχει βρεθεί να είναι ασήμαντη. Όντως, δασικά υπολείμματα είναι επωφελής για το περιβάλλον λόγω της δυνατότητάς τους να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα ως πηγή ενέργειας.
Plantation των ενεργειακών καλλιεργειών στη εγκαταλελειμμένων γεωργικών εκτάσεων θα οδηγήσει σε αύξηση της ποικιλότητας των ειδών. Η δημιουργία της δομής και των ειδών διαφορετικές δάση βοηθά στη μείωση των επιπτώσεων των ασθενειών έντομα και ζιζάνια. Ομοίως, η τεχνητή δημιουργία της διαφορετικότητας είναι απαραίτητη όταν τροποποιούνται γενετικώς ή είναι γενετικά πανομοιότυπα είδη που φυτεύτηκαν. Short-εναλλαγή καλλιεργειών δίνουν υψηλότερες αποδόσεις από ό, τι τα δάση έτσι είναι μικρότερα κομμάτια χρειάζονται για την παραγωγή βιομάζας η οποία έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της περιοχής κάτω από εντατική διαχείριση των δασών. Μια έξυπνη προσέγγιση στη διαχείριση των δασών θα βοηθήσει σε μεγάλο βαθμό στην υλοποίηση των στόχων αειφορίας.
Η βελτίωση των γεωργικών πρακτικών υπόσχεται αύξηση των αποδόσεων σε βιομάζα, μείωση του κόστους καλλιέργειας, καθώς και τη βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Εκτεταμένη έρευνα στους τομείς της γενετικής των φυτών, αναλυτικές τεχνικές, τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) θα βοηθήσει πάρα πολύ στην αύξηση του ενεργειακού δυναμικού της βιομάζας ως πρώτη ύλη.
Βιοενέργεια-εγκαταστάσεις προσφέρουν σημαντικές δυνατότητες για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου οφείλεται στην τεράστια δυνατότητά τους να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα στην παραγωγή ενέργειας. Βιομάζα μειώνει τις εκπομπές και ενισχύει την δέσμευση του άνθρακα από βραχείας εναλλαγής καλλιεργειών ή δάση καθορίζεται με εγκατάλειψη γεωργικής γης συσσωρεύουν άνθρακα στο έδαφος. Η βιοενέργεια παρέχει συνήθως μια μη αναστρέψιμη αποτελεσματικότητας της μείωσης με τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα στην πηγή, αλλά μπορεί να εκπέμπουν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα ανά μονάδα ενέργειας από ορυκτά καύσιμα, εκτός αν είναι καύσιμα από βιομάζα που παράγεται μη βιώσιμο τρόπο.
Συμπεράσματα
Η βιομάζα μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα, κάνοντας χρήση του θερμο-χημική τεχνολογίες μετατροπής. Επιπλέον, η αυξημένη χρήση της βιομάζας με βάση το πετρέλαιο θα συμβάλλει ουσιαστικά στην προστασία του περιβάλλοντος, τη δημιουργία νέων ευκαιριών απασχόλησης, τη βιώσιμη ανάπτυξη και τη βελτίωση της υγείας στις αγροτικές περιοχές. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών τεχνολογιών διαχείρισης της βιομάζας, τη βελτίωση των αγρο-δασικών συστημάτων και δημιουργία μικρής και μεγάλης κλίμακας με βάση τη βιομάζα σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της υπαίθρου. Η ενέργεια από βιομάζα θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στον εκσυγχρονισμό της γεωργικής οικονομίας. Ένα μεγάλο ποσό ενέργειας δαπανάται στην καλλιέργεια και την επεξεργασία των καλλιεργειών όπως το ζαχαροκάλαμο, καρύδα, και το ρύζι, το οποίο μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση ενέργειας πλούσια σε κατάλοιπα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ενσωμάτωση της βιομάζας που χρησιμοποιείται ως καύσιμο αεριογόνες στην καύση άνθρακα σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι συμφέρουσα όσον αφορά τη βελτίωση της ευελιξίας για την αντιμετώπιση των διακυμάνσεων στη διαθεσιμότητα βιομάζας και το χαμηλότερο κόστος επένδυσης. Η ανάπτυξη του κλάδου της βιοενέργειας μπορεί επίσης να επιτευχθεί με τη θέσπιση περισσότερο άγχος για την πράσινη αγορά ενέργειας.
Συντάχθηκε απο τον Σαλμάν Zafar , Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας εμπειρογνωμόνων.
