Βιομάζα ενέργεια είναι η μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας
Βιομάζα ενέργεια είναι η μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας καθώς και ένα σημαντικό μέρος της υποδομής της διαχείρισης των αποβλήτων. Μια αυξανόμενη παγκόσμια ευαισθητοποίηση για τα περιβαλλοντικά θέματα ενεργεί ως η κινητήρια δύναμη πίσω από τη χρήση των εναλλακτικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Μια μεγαλύτερη έμφαση που γίνεται για την προώθηση της βιοενέργειας στις βιομηχανικές όσο και αναπτυσσόμενου κόσμου για την αντιμετώπιση των 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, ή άλλα εκπαιδευτικά ιδρύματα. Η βιομάζα προέρχεται από τόσο των ανθρώπων όσο και των φυσικών δραστηριοτήτων και ενσωματώνει τα υποπροϊόντα της βιομηχανίας ξυλείας, γεωργικές καλλιέργειες, υπολείμματα δασοκομίας, οικιακά απόβλητα, και ξύλο. Οι πόροι που κυμαίνονται από κόκκους καλαμπόκι σε στελέχη καλαμποκιού, από σόγια και έλαια canola σε ζωικά λίπη, από λιβάδι χόρτα σε σκληρά ξύλα, και ακόμη και να περιλαμβάνει τα φύκια. Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από ξύλο είναι πολτοποίηση ποτό ή μαύρο υγρό, ένα προϊόν απόβλητα από τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού.
Ξυλώδης βιομάζα είναι η σημαντικότερη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, εάν ορθή διαχείριση της βλάστησης είναι εξασφαλισμένη. Τα κύρια οφέλη της ξυλώδους βιομάζας είναι τα εξής:
- Ομοιόμορφη κατανομή πάνω από την επιφάνεια του πλανήτη, σε αντίθεση με τις πεπερασμένες πηγές ενέργειας.
- Λιγότερο εντάσεως κεφαλαίου τεχνολογίες μετατροπής που χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση του δυναμικού ενέργειας.
- Ελκυστική ευκαιρία για τις τοπικές, περιφερειακές και εθνικές ενεργειακής αυτάρκειας.
- Τεχνο-οικονομικά βιώσιμη εναλλακτική λύση για την ταχεία εξάντληση αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων.
- Μείωση των εκπομπών ΑΦΘ.
- Παρέχουν ευκαιρίες για τους τοπικούς αγρότες, τους επιχειρηματίες και τον αγροτικό πληθυσμό στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων της βιώσιμης ανάπτυξης της.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες είναι σήμερα ο μεγαλύτερος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα με περισσότερο από το ήμισυ της εγκατεστημένης ισχύος του κόσμου. Βιομάζα αντιπροσωπεύει το 1,5% της συνολικής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με το 0,1% για την αιολική και την ηλιακή συνδυάζονται. Περισσότερα από 7.800 MW ενέργεια παράγεται σε μονάδες ηλεκτροπαραγωγής από βιομάζα είναι εγκατεστημένα σε περισσότερες από 350 τοποθεσίες στις ΗΠΑ, οι οποίες αντιπροσωπεύουν περίπου το 1% της συνολικής ικανότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τη Διεθνή Υπηρεσία Ενέργειας, περίπου το 11% της ενέργειας προέρχεται από βιομάζα σε ολόκληρο τον κόσμο.
Βιομάζας Πόροι
Βιομάζας συστήματα επεξεργασίας αποτελούν ένα σημαντικό μέρος των επενδυτικών κεφαλαίων και το κόστος λειτουργίας ενός μηχανισμού μετατροπής βιομάζας ανάλογα με το είδος της βιομάζας για να υποβληθούν σε επεξεργασία, καθώς και τις απαιτήσεις προετοιμασία πρώτων υλών. Κύρια συστατικά της είναι τα συστήματα για τη βιομάζα, την αποθήκευση, διακίνηση, μεταφορά, τη μείωση του μεγέθους, καθαρισμός, ξήρανση, και τη σίτιση. Καλλιέργειες βιομάζας συγκομιδή, τη συλλογή υπολειμμάτων βιομάζας, καθώς και την αποθήκευση και τη μεταφορά πόρων βιομάζας είναι κρίσιμα στοιχεία για τη βιομάζα αλυσίδα εφοδιασμού των πόρων.
Όλα επεξεργασία βιομάζας αποδόσεων υποπροϊόντων και αποβλήτων που ονομάζεται συλλογικά υπολείμματα, τα οποία έχουν σημαντικό δυναμικό ενέργειας. Ένα ευρύ φάσμα των πόρων βιομάζας είναι διαθέσιμες για μετατροπή σε ενέργεια σε φυσικά δάση, αγροτικές περιοχές και αστικά κέντρα. Ορισμένες από τις πηγές αυτές έχουν συζητηθεί στις επόμενες παραγράφους:
Ένα πλήθος των φυσικών και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων συμβάλλει στη βιομάζα ως πρώτη ύλη
1. Χαρτοπολτού και χαρτιού, τα κατάλοιπα της βιομηχανίας
Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από ξύλο είναι το προϊόν των αποβλήτων από τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού που ονομάζεται μαύρο υγρό. Η καταγραφή και επεξεργασία εργασίες παράγουν τεράστιες ποσότητες βιομάζας υπολειμμάτων. Επεξεργασία ξύλου παράγει πριονίδι και μια συλλογή από φλοιούς, κλαδιά και φύλλα / βελονών. Ένα εργοστάσιο χαρτοποιίας, το οποίο καταναλώνει μεγάλη ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιεί τα κατάλοιπα πολτό για τη δημιουργία ενέργειας για χρήση σε-σπίτι.
2. Δάσος υπολειμμάτων
Δάσος συγκομιδή είναι μια σημαντική πηγή βιομάζας για την ενέργεια. Η συγκομιδή μπορεί να εμφανιστεί ως λέπτυνση στα μικρά περίπτερα, ή τον τεμαχισμό σε μεγάλα περίπτερα για ξυλεία ή πολτό, επίσης, ότι οι κορυφές των αποδόσεων και τα υποκαταστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βιοενέργεια. Συγκομιδής αφαίρεση συνήθως μόνο 25 με 50 τοις εκατό του όγκου, αφήνοντας τα κατάλοιπα που διατίθενται ως βιομάζα για την ενέργεια. Stands καταστραφεί από έντομα, ασθένεια ή φωτιά είναι πρόσθετες πηγές βιομάζας. Δάσος κατάλοιπα έχουν συνήθως χαμηλή πυκνότητα και τιμές των καυσίμων που διατηρούν υψηλό το κόστος μεταφοράς, και γι 'αυτό είναι οικονομικότερη να μειώσει την πυκνότητα της βιομάζας στο ίδιο το δάσος.
3. Γεωργικές ή υπολείμματα καλλιεργειών
Γεωργία υπολείμματα καλλιεργειών περιλαμβάνουν Stover καλαμπόκι (κοτσάνια, φύλλα), άχυρο σιτάρι, άχυρο ρυζιού, καρπών με κέλυφος φλοιοί κ.λπ. Stover καλαμποκιού αποτελεί σημαντική πηγή για τη βιοενέργεια εφαρμογές, λόγω των τεράστιων περιοχών που προορίζονται για την καλλιέργεια καλαμποκιού σε όλο τον κόσμο.
4. Αστικά απόβλητα ξύλου
Οι εν λόγω αποβλήτων αποτελείται από χλοοτάπητα και γαρνιτούρες δέντρο, ολόκληρο κορμούς δέντρων, παλέτες από ξύλο και άλλα απόβλητα δομικών κατασκευών και κατεδαφίσεων κατασκευασμένα από ξυλεία. Η απέρριψε ξυλώδη υλικά μπορούν να συλλέγονται μετά από την κατασκευή του έργου ή κατεδάφισης και μετατραπεί σε οργανική λίπανση, λίπασμα ή να χρησιμοποιηθούν για καύσιμα βιοενέργειας φυτά.
5. Ενεργειακές καλλιέργειες
Χρησιμοποίηση ειδικών ενεργειακών καλλιεργειών είναι μια άλλη πηγή του ξυλώδους βιομάζας για την ενέργεια. Οι καλλιέργειες αυτές είναι οι ταχέως αναπτυσσόμενες φυτά, δέντρα ή άλλων ποωδών βιομάζα που συλλέγονται ειδικά για την παραγωγή ενέργειας. Ταχέως αναπτυσσόμενες, από επιβλαβείς οργανισμούς ανεκτική, τόπου και του εδάφους, έχουν συγκεκριμένες καλλιέργειες που προσδιορίζονται με τη χρήση της βιολογικής. Για παράδειγμα, η επιχειρησιακή απόδοση στο βόρειο ημισφαίριο είναι 10-15 τόνους ανά εκτάριο ετησίως. Χαρακτηριστικό ατμού 20 MW κύκλου σταθμού παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν τις ενεργειακές καλλιέργειες θα απαιτούσε μια έκταση περίπου 8.000 εκταρίων για την παροχή ενέργειας σε περιστροφή.
Τα ποώδη ενεργειακές καλλιέργειες που συγκομίζονται σε ετήσια βάση μετά τη λήψη δύο με τρία χρόνια για να επιτευχθεί η πλήρης παραγωγικότητα. Αυτά περιλαμβάνουν ποώδη όπως switchgrass, χόρτο ελέφαντα, μπαμπού, γλυκό σόργο, wheatgrass κλπ.
Σύντομη περιστροφή ξυλώδη φυτά αναπτύσσονται γρήγορα δέντρα σκληρού ξύλου που συγκομίζονται εντός πέντε έως οκτώ έτη μετά τη φύτευση. Αυτά περιλαμβάνουν λεύκες, ιτιές, σφενδάμι ασήμι, Cottonwood, τέφρα πράσινο, μαύρο ξύλο καρυδιάς, sweetgum, και πλατάνι.
Οι βιομηχανικές καλλιέργειες για την παραγωγή ειδικών βιομηχανικών χημικών προϊόντων ή υλικών, π.χ. κενάφ και καλαμάκια για τις φυτικές ίνες, και καστορέλαιο για ρικινελαϊκό οξύ. Γεωργικές καλλιέργειες περιλαμβάνουν αραβοσίτου και αραβοσιτέλαιο; λάδι σόγιας και το γεύμα; άμυλο σίτου, άλλα φυτικά έλαια κ.λπ. υδρόβιων πόρων, όπως τα φύκια, γίγαντας kelp φύκια, και μικροχλωρίδα επίσης να συμβάλει στην βιοενέργεια ως πρώτη ύλη.
Βιομάζα από ξύλο και την Αειφορία
Πρακτικών συγκομιδή αφαίρεση μόνο ένα μικρό μέρος των υποκαταστημάτων και κορυφές αφήνοντας επαρκής για τη διατήρηση της βιομάζας οργανική ύλη και θρεπτικά συστατικά. Επιπλέον, η τέφρα που λαμβάνονται μετά την καύση της βιομάζας αντισταθμίζει τις απώλειες θρεπτικών στοιχείων από το έδαφος λιπαντική περιοδικά σε φυσικά δάση, καθώς και πεδία. Οι επιπτώσεις της χρήσης δασικής βιομάζας για την οικολογία και τη βιοποικιλότητα έχει βρεθεί να είναι ασήμαντη. Infact, υπολείμματα δασών είναι επωφελής για το περιβάλλον, εξαιτίας της πιθανότητας να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα ως πηγή ενέργειας.
Φυτεία των ενεργειακών καλλιεργειών για την εγκατάλειψη γεωργικών εκτάσεων θα οδηγήσει σε αύξηση της ποικιλίας των ειδών. Η δημιουργία της δομής και των διαφορετικών ειδών δασών βοηθά στη μείωση των επιπτώσεων των εντόμων, των ασθενειών και των ζιζανίων. Ομοίως, η τεχνητή δημιουργία της πολυμορφίας είναι απαραίτητη όταν γενετικά τροποποιημένα ή φυτεύονται γενετικώς όμοια είδη. Short καλλιέργειες αμειψισποράς δίνουν υψηλότερες αποδόσεις από τα δάση, ώστε οι μικρότερες εκτάσεις που απαιτούνται για την παραγωγή βιομάζας που έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της περιοχής υπό εντατική διαχείριση των δασών. Μια έξυπνη προσέγγιση στη διαχείριση των δασών θα συμβάλει σε μεγάλο βαθμό στην υλοποίηση των στόχων της αειφορίας.
Βελτιώσεις στις γεωργικές πρακτικές υποσχέσεις για την αύξηση της βιομάζας των αποδόσεων, τη μείωση του κόστους καλλιέργειας, και τη βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Εκτενή έρευνα στους τομείς της γενετικής των φυτών, τεχνικές ανάλυσης, τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS), θα βοηθήσει πάρα πολύ στην αύξηση του ενεργειακού δυναμικού της βιομάζας ως πρώτη ύλη.
Βιοενέργεια συστήματα προσφέρουν σημαντικές δυνατότητες για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου λόγω των τεράστιων δυνατοτήτων τους για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων στην παραγωγή ενέργειας. Βιομάζα μειώνει τις εκπομπές και ενισχύει την δέσμευση του άνθρακα από μικρής εναλλαγής καλλιεργειών ή για τα δάση που εγκαταλείφθηκαν γεωργική γη συσσωρεύονται άνθρακα στο έδαφος. Η βιοενέργεια παρέχει συνήθως μια αμετάκλητη αποτέλεσμα μείωσης με τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα στην πηγή, αλλά μπορεί να εκπέμπουν περισσότερο άνθρακα ανά μονάδα ενέργειας από ορυκτά καύσιμα εάν δεν καύσιμα από βιομάζα που παράγεται βιώσιμο τρόπο.
Συμπεράσματα
Η βιομάζα μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα με τη χρήση των τεχνολογιών θερμο-χημική μετατροπή. Επιπλέον, η αυξημένη χρήση της βιομάζας με βάση το πετρέλαιο θα συμβάλει στην προστασία του περιβάλλοντος, δημιουργία νέων ευκαιριών απασχόλησης, τη βιώσιμη ανάπτυξη και τη βελτίωση της υγείας στις αγροτικές περιοχές. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών βιομάζας χειρισμό της τεχνολογίας, βελτίωση των αγρο-δασικών συστημάτων και δημιουργία μικρών και μεγάλων διαστάσεων βιομάζα μονάδες ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην αγροτική ανάπτυξη. Ενέργεια από βιομάζα θα μπορούσε επίσης ενισχύσεις για τον εκσυγχρονισμό της γεωργικής οικονομίας. Ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας έχει δαπανηθεί στην καλλιέργεια και την επεξεργασία των καλλιεργειών όπως το ζαχαροκάλαμο, καρύδα, το ρύζι και τα οποία μπορεί να επιτευχθεί μέσα από την αξιοποίηση της ενέργειας πλούσια κατάλοιπα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ενσωμάτωση της βιομάζας-τροφοδότησε αεριογόνες στην άνθρακα σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα ήταν επωφελής από την άποψη της βελτίωσης της ευελιξίας για την αντιμετώπιση των διακυμάνσεων στη διαθεσιμότητα βιομάζας και μείωση του κόστους των επενδύσεων. Η ανάπτυξη της βιοενέργειας βιομηχανία μπορεί επίσης να επιτευχθεί με τον περισσότερο άγχος για την πράσινη εμπορίας ηλεκτρικής ενέργειας.
Γράφει ο / η Salman Zafar, τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας εμπειρογνωμόνων.
