Βιομάζα ενέργεια είναι η μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας
Βιομάζα ενέργεια είναι η μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας καθώς και ένα ζωτικό μέρος της υποδομής της διαχείρισης των αποβλήτων. Αυξανόμενη παγκόσμια ευαισθητοποίηση για τα περιβαλλοντικά ζητήματα ενεργεί ως η κινητήρια δύναμη πίσω από τη χρήση των εναλλακτικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας . Η μεγαλύτερη έμφαση που γίνεται για την προώθηση της βιοενέργειας στις βιομηχανικές όσο και αναπτυσσόμενες χώρες για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών ζητημάτων.
Η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας σε διάφορες κλίμακες, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλης κλίμακας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ΣΗΘ, ή μικρής κλίμακας έργα θερμική θέρμανση σε κυβερνητικό, εκπαιδευτικό ή άλλα όργανα. Η βιομάζα προέρχεται από τόσο των ανθρώπων όσο και των φυσικών δραστηριοτήτων και ενσωματώνει τα υποπροϊόντα της βιομηχανίας ξυλείας, γεωργικές καλλιέργειες, υπολείμματα δασοκομίας, τα απόβλητα των νοικοκυριών, και το ξύλο. Οι πόροι που κυμαίνονται από πυρήνες καλαμπόκι σε στελέχη καλαμποκιού, από τη σόγια και τα έλαια canola σε ζωικά λίπη, από το λιβάδι χόρτα σε σκληρά ξύλα, ακόμα και να περιλαμβάνει τα φύκια. Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από ξύλο πολτοποίηση ποτό ή μαύρο υγρό, ένα προϊόν αποβλήτων που προέρχονται από τη βιομηχανία πολτού και χαρτιού.
Ξυλώδης βιομάζα είναι η σημαντικότερη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, εάν η ορθή διαχείριση της βλάστησης είναι εξασφαλισμένη. Τα κύρια οφέλη της ξυλώδους βιομάζας είναι οι εξής:
- Ομοιόμορφη κατανομή πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη, σε αντίθεση με τις πεπερασμένες πηγές ενέργειας.
- Λιγότερο έντασης κεφαλαίου τεχνολογιών μετατροπής που χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση του ενεργειακού δυναμικού.
- Ελκυστική ευκαιρία για τις τοπικές, περιφερειακές και εθνικές ενεργειακή αυτάρκεια.
- Τεχνικο-οικονομικά βιώσιμη εναλλακτική λύση για την ταχεία εξάντληση αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων.
- Μείωση των αερίων του θερμοκηπίου των εκπομπών.
- Παρέχουν ευκαιρίες για τους τοπικούς αγρότες, τους επιχειρηματίες και τον αγροτικό πληθυσμό στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων βιώσιμης ανάπτυξης της.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες είναι σήμερα ο μεγαλύτερος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα με πάνω από το ήμισυ της παραγωγικής ικανότητας στον κόσμο. Βιομάζα αντιπροσωπεύει το 1,5% της συνολικής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με το 0,1% για την αιολική και ηλιακή μαζί. Περισσότερα από 7800 MW της ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται σε μονάδες ηλεκτροπαραγωγής από βιομάζα εγκατασταθεί σε περισσότερες από 350 τοποθεσίες στις ΗΠΑ, οι οποίες αντιπροσωπεύουν περίπου το 1% της συνολικής δυναμικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τη Διεθνή Υπηρεσία Ενέργειας, περίπου 11% της ενέργειας που προέρχεται από βιομάζα, σε ολόκληρο τον κόσμο.
Πόροι βιομάζας
Η βιομάζα των συστημάτων επεξεργασίας αποτελούν ένα σημαντικό μέρος της επένδυσης κεφαλαίου και κόστος λειτουργίας μιας μονάδας μετατροπής βιομάζας σε συνάρτηση με το είδος της βιομάζας προς επεξεργασία, καθώς και τις απαιτήσεις προετοιμασίας πρώτων υλών. τα κύρια συστατικά του είναι τα συστήματα για τη βιομάζα την αποθήκευση, το χειρισμό, τη μεταφορά, τη μείωση του μεγέθους, καθαρισμός, ξήρανση, και τη σίτιση. Συγκομιδή σε βιομάζα, η συλλογή βιομάζας κατάλοιπα, καθώς και την αποθήκευση και τη μεταφορά των πηγών βιομάζας είναι κρίσιμα στοιχεία για τη βιομάζα αλυσίδα εφοδιασμού των πόρων.
Κάθε επεξεργασία της βιομάζας αποδόσεων υποπροϊόντων και αποβλήτων συλλογικά ονομάζονται τα κατάλοιπα, τα οποία έχουν σημαντικό δυναμικό ενέργειας. Ένα ευρύ φάσμα βιομάζας υπάρχουν διαθέσιμοι πόροι για τη μετατροπή σε ενέργεια σε φυσικά δάση, αγροτικές περιοχές και αστικά κέντρα. Ορισμένες από τις πηγές έχουν συζητηθεί στις επόμενες παραγράφους:
Μια σειρά από φυσικές και ανθρώπινες δραστηριότητες συμβάλλει στη βιομάζα ως πρώτη ύλη
1. Χαρτοπολτού και τα κατάλοιπα της βιομηχανίας χάρτου
Η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας από ξύλο είναι το προϊόν αποβλήτων από την βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού που ονομάζεται μαύρο υγρό. Υλοτομία και επεξεργασία εργασίες παράγουν μεγάλες ποσότητες βιομάζας υπολειμμάτων. Μεταποίησης ξύλου παράγει πριονίδι και μια συλλογή από φλοιούς, βελόνες κλαδιά και τα φύλλα /. Μια μηχανή παραγωγής χαρτιού, το οποίο καταναλώνει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιεί τα κατάλοιπα πολτό για τη δημιουργία ενέργειας για χρήση σε εσωτερικό επίπεδο.
2. Δάσος κατάλοιπα
Υλοτομικές είναι μια σημαντική πηγή βιομάζας για ενέργεια. Η συγκομιδή μπορεί να εμφανιστεί ως λέπτυνση σε μικρά περίπτερα, ή την κοπή σε μεγάλα περίπτερα για ξυλεία ή πολτό που παράγει, επίσης, τις κορυφές και τα υποκαταστήματα που 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. Περίπτερα προσβεβλημένα από έντομα, ασθένεια ή πυρκαγιά είναι πρόσθετες πηγές βιομάζας. Δάσος κατάλοιπα έχουν συνήθως χαμηλή πυκνότητα και τις αξίες των καυσίμων που διατηρούν υψηλό το κόστος μεταφοράς, και έτσι να είναι οικονομικώς για τη μείωση της βιομάζας πυκνότητα στο δάσος.
3. Γεωργικών ή υπολείμματα καλλιεργειών
Γεωργία υπολείμματα καλλιεργειών περιλαμβάνουν ταγή καλαμπόκι (κοτσάνια και τα φύλλα), το άχυρο σίτου, άχυρο ρυζιού, καρπών με κέλυφος φλοιοί ταγή καλαμπόκι κλπ. αποτελεί σημαντική πηγή για τις αιτήσεις βιοενέργεια οφείλεται στην τεράστια εκτάσεις που προορίζονται για καλλιέργεια καλαμποκιού σε όλο τον κόσμο.
4. Αστικά απόβλητα ξύλου
Τα εν λόγω απόβλητα αποτελείται από γκαζόν και δέντρων γαρνιτούρες, συνολικά κορμούς δέντρων, παλέτες από ξύλο και οποιοδήποτε άλλο απόβλητα δομικών κατασκευών και κατεδαφίσεων που κατασκευάζεται από ξυλεία. Η απορριφθείσα ξυλώδη υλικά μπορούν να συλλέγονται μετά από την κατασκευή ή την κατεδάφιση του έργου και να μετατραπεί σε οργανική λίπανση, λίπασμα ή να χρησιμοποιηθούν για καύσιμα στις εγκαταστάσεις παραγωγής βιοενέργειας.
5. Ενεργειακές καλλιέργειες
Αφιερωμένο ενεργειακές καλλιέργειες αποτελούν μια άλλη πηγή ξυλώδους βιομάζας για ενέργεια. Αυτές οι καλλιέργειες είναι ταχέως αναπτυσσόμενα φυτά, δέντρα ή άλλα ποώδη βιομάζας που συλλέγονται ειδικά για την παραγωγή ενέργειας. Ταχέως αναπτυσσόμενες, από επιβλαβείς οργανισμούς ανεκτική, site και το έδαφος συγκεκριμένες καλλιέργειες έχουν εντοπισθεί με τη χρήση βιολογικής. Για παράδειγμα, η επιχειρησιακή απόδοση στο βόρειο ημισφαίριο είναι 10-15 τόνοι / εκτάριο ετησίως. Ένα τυπικό 20 MW κύκλου ατμού σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με χρήση των ενεργειακών καλλιεργειών θα απαιτούσε μια έκταση γης περίπου 8.000 εκταρίων για την παροχή ενέργειας για την περιστροφή.
Τα ποώδη ενεργειακών καλλιεργειών που συγκομίζονται σε ετήσια βάση μετά τη λήψη δύο με τρία χρόνια για να επιτευχθεί η πλήρης παραγωγικότητας. Αυτά περιλαμβάνουν αγρωστώδη όπως το switchgrass, χόρτο ελέφαντα, μπαμπού, γλυκό σόργο, wheatgrass κλπ.
Σύντομη περιστροφή ξυλωδών φυτών αναπτύσσονται ταχέως δέντρα σκληρού ξύλου που συλλέγονται μέσα σε πέντε έως οκτώ έτη μετά τη φύτευση. Αυτά περιλαμβάνουν λεύκες, ιτιές, σφενδάμι ασήμι, Cottonwood, πράσινο τέφρα, μαύρο ξύλο καρυδιάς, sweetgum, και πλατάνια.
Οι βιομηχανικές καλλιέργειες που καλλιεργούνται για την παραγωγή ειδικών βιομηχανικών χημικών ουσιών ή υλικών, π.χ. κενάφ και καλαμάκια για την παραγωγή ινών, και καστορέλαιο για κικινελαϊκού οξέος. Γεωργικές καλλιέργειες περιλαμβάνονται cornstarch και αραβοσιτέλαιο; σογιέλαιο και το γεύμα; άμυλο σιταριού, άλλα φυτικά έλαια κ.λπ. Υδατίνων πόρων, όπως τα φύκια, γίγαντας kelp, φύκια, καθώς και μικροχλωρίδα συμβάλλουν επίσης στην πρώτη ύλη βιοενέργειας.
Ξυλώδης βιομάζα και Βιώσιμης Ανάπτυξης
Η συγκομιδή των πρακτικών αφαιρέσει ένα μικρό μόνο μέρος των κλάδων και κορυφές αφήνοντας επαρκούς βιομάζας για τη διατήρηση της οργανικής ύλης και των θρεπτικών συστατικών. Επιπλέον, η στάχτη που λαμβάνεται μετά την καύση της βιομάζας αντισταθμίζει τις απώλειες θρεπτικών συστατικών από το έδαφος λιπαντική περιοδικά σε φυσικά δάση, καθώς και τους τομείς. Ο αντίκτυπος της χρήσης δασικής βιομάζας για την οικολογία και τη βιοποικιλότητα έχει βρεθεί να είναι ασήμαντη. Όντως, τα υπολείμματα των δασών είναι επωφελή για το περιβάλλον λόγω της δυνατότητάς τους να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα ως πηγή ενέργειας.
Φύτευση ενεργειακών καλλιεργειών για την εγκατάλειψη γεωργικής γης θα οδηγήσει σε αύξηση της ποικιλότητας των ειδών. Η δημιουργία της δομής και των ειδών διαφορετικών δασών βοηθά στη μείωση των επιπτώσεων των εντόμων, των ασθενειών και ζιζανίων. Ομοίως, η τεχνητή δημιουργία της πολυμορφίας είναι απαραίτητη, όταν τροποποιούνται γενετικώς ή είναι γενετικώς όμοια είδη που φυτεύτηκαν. Σύντομης εναλλαγής καλλιεργειών δίνουν υψηλότερες αποδόσεις από ό, τι τα δάση είναι τόσο μικρότερα αγροτεμάχια απαιτούνται για την παραγωγή βιομάζας που έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της περιοχής υπό εντατική διαχείριση των δασών. Μια ευφυής προσέγγιση στη διαχείριση των δασών, θα βοηθήσει σε μεγάλο βαθμό στην υλοποίηση των στόχων της αειφορίας.
Βελτιώσεις στις γεωργικές πρακτικές υπόσχεται να αυξηθεί αποδόσεις βιομάζας, μείωση του κόστους καλλιέργειας, καθώς και τη βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Εκτεταμένη έρευνα στον τομέα της γενετικής φυτών, αναλυτικές τεχνικές, τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) θα πάρα πολύ να βοηθήσει στην αύξηση του ενεργειακού δυναμικού της βιομάζας ως πρώτη ύλη.
Η βιοενέργεια συστήματα προσφέρουν σημαντικές δυνατότητες για μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου λόγω της απέραντης τις δυνατότητές τους να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα στην παραγωγή ενέργειας. Βιομάζα μειώνει τις εκπομπές και ενισχύει απομόνωσης του άνθρακα μετά βραχείας εναλλαγής καλλιεργειών ή των δασών καθορίστηκε με εγκαταλελειμμένα γεωργικά εδάφη συσσωρεύουν άνθρακα στο έδαφος. Η βιοενέργεια παρέχει συνήθως μια αμετάκλητη επίδραση μετριασμού μέσω της μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα στην πηγή, αλλά μπορεί να εκπέμπουν περισσότερο άνθρακα ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας από ορυκτά καύσιμα εάν δεν καύσιμα από βιομάζα που παράγεται αφόρητα.
Συμπεράσματα
Η βιομάζα μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα με τη χρήση της θερμο-χημικών τεχνολογιών μετατροπής. Επιπλέον, η αυξημένη χρήση της βιομάζας με βάση το πετρέλαιο θα συμβάλει στην προστασία του περιβάλλοντος, τη δημιουργία νέων ευκαιριών απασχόλησης, τη βιώσιμη ανάπτυξη και τη βελτίωση της υγείας στις αγροτικές περιοχές. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών βιομάζας χειρισμό της τεχνολογίας, τη βελτίωση των γεωργικών δασικών συστημάτων και δημιουργία μικρών και μεγάλων με βάση τη βιομάζα σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της υπαίθρου. Παραγωγής ενέργειας από βιομάζα θα μπορούσε επίσης ενισχύσεις για τον εκσυγχρονισμό της γεωργικής οικονομίας. Ένα μεγάλο ποσό ενέργειας δαπανάται στην καλλιέργεια και την επεξεργασία των καλλιεργειών, όπως το ζαχαροκάλαμο, καρύδα, το ρύζι και τα οποία μπορούν να επιτευχθούν με τη χρήση ενεργειακά πλούσιες υπολειμμάτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ενσωμάτωση της βιομάζας που χρησιμοποιείται ως καύσιμο αεριογόνες άνθρακα σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα ήταν επωφελής όσον αφορά στη βελτίωση της ευελιξίας ως απάντηση στις διακυμάνσεις διαθεσιμότητα βιομάζας και τη μείωση του κόστους των επενδύσεων. Η ανάπτυξη του κλάδου της βιοενέργειας μπορεί επίσης να επιτευχθεί με τη θέσπιση περισσότερο άγχος για την πράσινη αγορά ενέργειας.
Γράφει ο / η Zafar Salman , Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Expert.
