De energia de biomassa é a maior fonte de energia renovável
De energia de biomassa é a maior fonte de energia renovável, bem como uma parte vital da infra-estrutura de gestão de resíduos. Uma crescente conscientização global sobre as questões ambientais está agindo como a força motriz por trás do uso de fontes alternativas e renováveis de energia . A maior ênfase está sendo colocada sobre a promoção de bioenergia nos países industrializados, assim como no mundo em desenvolvimento para combater problemas ambientais.
Biomassa pode ser utilizada para a produção de energia em diferentes escalas, incluindo em larga escala de geração de energia, cogeração, ou projetos de pequena escala no aquecimento térmico governamentais, instituições educacionais ou outros. Biomassa provém de atividades humanas e naturais e incorpora sub-produtos da indústria madeireira, as culturas agrícolas, resíduos florestais, resíduos domésticos, e madeira. A gama de recursos a partir de grãos de milho de talos de milho, de soja e de canola para gorduras animais, a partir de gramíneas para madeiras, e até mesmo incluir algas. A maior fonte de energia a partir de madeira é polpação licor ou licor negro, um resíduo da indústria de celulose e papel.
Biomassa lenhosa é a fonte de energia renovável mais importante se o manejo adequado da vegetação é assegurada. As principais vantagens da biomassa lenhosa são as seguintes:
- Distribuição uniforme sobre a superfície do mundo, em contraste com as fontes finitas de energia.
- Tecnologias menos intensivas em capital de conversão utilizado para a exploração do potencial energético.
- Oportunidade atrativa para local, regional e nacional auto-suficiência energética.
- Tecno-econômica alternativa viável para fast-esgotamento das reservas de combustíveis fósseis.
- Redução de emissões de GEEs.
- Proporcionar oportunidades para os agricultores locais, empresários e população rural em fazer uso de seu potencial de desenvolvimento sustentável.
Os Estados Unidos são atualmente o maior produtor de eletricidade a partir da biomassa tendo mais de metade da capacidade instalada do mundo. Biomassa representa 1,5% da oferta total de eletricidade em comparação com 0,1% para o vento e combinado solar. Mais de 7.800 MW de energia é produzido em usinas de biomassa potência instalada em mais de 350 localidades em os EUA, que representam cerca de 1% da capacidade total de geração de eletricidade. Segundo a Agência Internacional de Energia, cerca de 11% da energia é derivada de biomassa em todo o mundo.
Recursos de biomassa
Sistemas de processamento de biomassa constituem uma parcela significativa do investimento de capital e custos operacionais de uma instalação de conversão de biomassa em função do tipo de biomassa a ser processada, bem como os requisitos de preparação de matérias-primas. Seus componentes principais são sistemas para armazenamento de biomassa, manuseio, redução de tamanho de transporte, limpeza, secagem e alimentação. A colheita das culturas de biomassa, coletando resíduos de biomassa, e armazenar e transportar recursos de biomassa são elementos críticos na cadeia de fornecimento de biomassa.
Todo o processamento da produção de biomassa subprodutos e fluxos de resíduos chamados coletivamente de resíduos, que têm um potencial significativo de energia. Uma vasta gama de recursos de biomassa estão disponíveis para transformação em energia em florestas naturais, áreas rurais e centros urbanos. Algumas das fontes foram discutidos nos parágrafos a seguir:
Uma série de atividades naturais e humanos contribui para a matéria-prima da biomassa
1. Celulose e resíduos da indústria de papel
A maior fonte de energia a partir de madeira é o resíduo da indústria de celulose e papel chamado licor negro. Operações de corte e processamento de gerar vastas quantidades de resíduos de biomassa. Processamento de madeira produz serragem e uma coleção de cascas, galhos e folhas / agulhas. A fábrica de papel, que consome grande quantidade de eletricidade, utiliza os resíduos de celulose para gerar energia para uso em casa.
2. Resíduos florestais
Colheita florestal é uma das principais fontes de biomassa para energia. Colheita pode ocorrer como desbaste em povoamentos jovens, ou corte em povoamentos mais velhos de madeira ou celulose, que também produz tops e ramos utilizável para a bioenergia. Operações de colheita geralmente remove apenas 25 a 50 por cento do volume, deixando os resíduos disponíveis como biomassa para a energia. Stands danificadas por insetos, doença ou fogo são fontes de biomassa. Resíduos florestais, normalmente, de baixa densidade e os valores do combustível que mantêm elevados custos de transporte, e assim é econômico para reduzir a densidade de biomassa na própria floresta.
3. Resíduos agrícolas ou de culturas
Resíduos de culturas agricultura incluem a palha de milho (talos e folhas), palha de trigo, palha de arroz, casca de nozes etc palha de milho é uma importante fonte para aplicações de bioenergia, devido à grandes áreas dedicadas ao cultivo de milho em todo o mundo.
4. Urbana de resíduos de madeira
Esses resíduos consiste em gramado e árvore enfeites, troncos de árvore inteira, paletes de madeira e qualquer outros resíduos de construção e demolição feitas de madeira serrada. O material lenhoso rejeitado pode ser coletado após um projeto de construção ou demolição e transformado em adubo de cobertura morta, ou usado para abastecer usinas de bioenergia.
5. Culturas energéticas
Culturas energéticas são outra fonte de biomassa lenhosa para a energia. Estas culturas são plantas de crescimento rápido, as árvores ou a biomassa herbácea outros que são colhidos especificamente para produção de energia. Culturas de rápido crescimento, tolerante a pragas site, e solo específicos foram identificados, fazendo uso de bioengenharia. Por exemplo, o rendimento operacional no hemisfério norte é de 10-15 t / ha por ano. Um típico 20 MW de vapor estação de energia, utilizando o ciclo das culturas energéticas requereria uma área de terra de cerca de 8.000 ha para o fornecimento de energia em rotação.
Culturas energéticas herbáceas são colhidas anualmente depois de tomar dois ou três anos para alcançar a plena produtividade. Estes incluem gramíneas, tais como switchgrass, capim-elefante, sorgo, o bambu doce, etc wheatgrass
Culturas lenhosas de curta rotação são árvores de crescimento rápido de madeira colhida dentro de cinco a oito anos após o plantio. Estes incluem choupo, salgueiro, prata maple, cottonwood, verde cinza, nogueira preta, sweetgum, e plátano.
Culturas industriais são cultivadas para a produção de produtos químicos industriais específicos ou materiais, por exemplo, kenaf e palhas de fibras, e de mamona para o ácido ricinoleico. Culturas agrícolas incluem amido de milho e óleo de milho? óleo de soja e farelo? amido de trigo, óleos vegetais etc outros recursos aquáticos, como algas, o kelp gigante, algas e microflora também contribuem para a matéria-prima da bioenergia.
Biomassa lenhosa e Sustentabilidade
Práticas de colheita remove apenas uma pequena porção de galhos e tops deixando biomassa suficiente para conservar a matéria orgânica e nutrientes. Além disso, as cinzas obtidas após queima de biomassa compensa as perdas de nutrientes por meio da fertilização do solo periodicamente em florestas naturais, bem como campos. O impacto da utilização de biomassa florestal sobre a ecologia e biodiversidade tem sido encontrado para ser insignificante. De fato, os resíduos florestais são ambientalmente benéficos por causa de seu potencial para substituir os combustíveis fósseis como fonte de energia.
Plantio de culturas energéticas em terras agrícolas abandonadas levará a um aumento na diversidade de espécies. A criação de florestas e espécies estruturalmente diversas ajuda na redução dos impactos de insetos, doenças e ervas daninhas. Da mesma forma a criação artificial da diversidade é essencial quando geneticamente modificados ou de espécies geneticamente idênticos estão sendo plantadas. Rotação de culturas de curta duração dão rendimentos mais elevados do que as florestas de modo extensões menores são necessários para produzir biomassa que resulta na redução da área sob manejo florestal intensiva. Uma abordagem inteligente na gestão das florestas irá percorrer um longo caminho para a realização dos objectivos da sustentabilidade.
Melhorias nas práticas agrícolas promete produção de biomassa aumentou, as reduções nos custos de cultivo e uma melhor qualidade ambiental. Uma extensa pesquisa nos campos da genética de plantas, técnicas analíticas, sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica (GIS) será imensamente ajudar no aumento do potencial energético de matérias-primas de biomassa.
Sistemas de bioenergia oferece possibilidades significativas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa devido ao seu imenso potencial para substituir os combustíveis fósseis na produção de energia. Biomassa reduz as emissões e aumenta o seqüestro de carbono desde que a rotação das culturas de curta duração ou florestas estabelecidas em terras agrícolas abandonadas acumulam carbono no solo. Bioenergia normalmente fornece um efeito de redução do irreversível, reduzindo o dióxido de carbono na fonte, mas pode emitir mais carbono por unidade de energia que os combustíveis fósseis, a menos que os combustíveis de biomassa são produzidos de forma insustentável.
Conclusões
Biomassa pode desempenhar um papel importante na redução da dependência dos combustíveis fósseis, fazendo uso de tecnologias termo-químico de conversão. Além disso, o aumento da utilização de combustíveis baseados em biomassa será fundamental para a salvaguarda do ambiente, geração de novas oportunidades de emprego, desenvolvimento sustentável e melhoria da saúde em áreas rurais. O desenvolvimento de tecnologia eficiente de biomassa manuseio, a melhoria da agro-florestais e sistemas de criação de pequenas e grandes usinas de biomassa com base em energia pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento rural. Energia de biomassa também podem ajudar a modernizar a economia agrícola. Uma grande quantidade de energia é gasta no cultivo e processamento de culturas como coco, cana e arroz, que pode conheci através da utilização de resíduos ricos em energia para a produção de electricidade. A integração de biomassa alimentada gaseificadores em estações termoelétricas a carvão seria vantajoso em termos de maior flexibilidade em resposta às flutuações na disponibilidade de biomassa e menor custo de investimento. O crescimento da indústria de bioenergia também pode ser alcançada através da mais ênfase à comercialização de energia verde.
Escrito por Salman Zafar , especialista em energia renovável.
