Puterea Biomasa este cea mai mare sursă de energie regenerabilă
Puterea Biomasa este cea mai mare sursă de energie regenerabilă, precum şi o parte vitală a infrastructurii de gestionare a deşeurilor. O creşterea gradului de conştientizare la nivel mondial cu privire la problemele de mediu acţionează ca forţa motrice din spatele utilizarea de surse alternative şi regenerabile de energie . Un accent mai mare este pus pe promovarea de bioenergie în ţările industrializate, precum şi în curs de dezvoltare, pentru a contracara problemele de mediu.
Biomasa poate fi utilizată pentru producerea de energie la diferite niveluri, inclusiv producerea de energie la scară largă, CHP, sau proiecte la scară mică-termice de la instituţii guvernamentale, educaţionale sau de altă natură. Biomasa provine din activităţile umane si naturale şi încorporează de produse din industria lemnului, culturi agricole, reziduurile forestiere, deşeurile şi de uz casnic, din lemn. Gama de resurse de la boabele de porumb la coceni de porumb, de soia şi ulei de canola uleiuri la grăsimi animale, de la ierburi de prerie în lemn de esenţă tare, şi includ chiar alge. Cea mai mare sursă de energie din lemn este polizat, lichior sau leşia neagră, un produs de deşeuri din industria celulozei şi hârtiei.
Biomasă lemnoasă este cea mai importantă sursă de energie regenerabilă în cazul în care gestionarea corespunzătoare a vegetaţiei este asigurată. Principalele beneficii ale biomasei lemnoase sunt după cum urmează:
- Distribuţie uniformă pe suprafaţa lumii, în contrast cu sursele finite de energie.
- Mai puţin de capital-intensive de tehnologii de conversie utilizate pentru exploatarea potenţialului de energie.
- Oportunitate atractiva de energie local, regional şi naţional auto-suficienţă.
- Tehnico-economic alternativă viabilă la rapid care epuizează rezervele de combustibili fosili.
- Reducerea emisiilor de GHG.
- Oferiţi oportunităţi pentru fermierii locali, antreprenori şi a populaţiei rurale în utilizarea potenţialului său de dezvoltare durabilă.
Statele Unite este în prezent cel mai mare producător de energie electrică din biomasă, având mai mult de jumătate din capacitatea lumii de instalat. Biomasa reprezintă 1,5% din alimentarea cu energie electrică totală faţă de 0,1% pentru energia eoliană şi solară combinat. Mai mult de 7800 MW de energie este produsă în centralele electrice pe bază de biomasă instalate la mai mult de 350 de locatii din SUA, care reprezintă aproximativ 1% din capacitatea totală de energie electrică. Potrivit Agenţiei Internaţionale pentru Energie, aproximativ 11% din energie este derivat din biomasă în întreaga lume.
Resurse de biomasă
Sistemele de prelucrare a Biomasa reprezintă o parte semnificativă a investiţiilor de capital şi costurile de exploatare ale unei instalaţii de conversie de biomasă, în funcţie de tipul de biomasa pentru a fi prelucrate, precum şi cerinţele de materii prime de pregătire. Componentelor sale principale sunt sisteme de biomasă depozitare, manipulare, transport, reducerea dimensiunii, curăţare, uscare, şi hrănire. Recoltarea culturilor de biomasă, colectarea de reziduuri de biomasă, precum şi depozitarea şi transportul resurselor de biomasă sunt elemente critice din lanţul de aprovizionare a resurselor de biomasă.
Toate de prelucrare a producţiei de biomasă de produse şi fluxuri de deşeuri numite colectiv reziduuri, care au un potenţial semnificativ de energie. O gamă largă de resurse de biomasă sunt disponibile pentru transformarea în energie, în păduri naturale, zonele rurale şi centre urbane. Unele surse au fost discutate în următoarele paragrafe:
O serie de activităţi naturale şi umane contribuie la materia primă de biomasă
1. Industria celulozei şi hârtiei reziduuri
Cea mai mare sursă de energie din lemn este produs de deseuri din industria celulozei si hartiei numit lichid negru. Operaţiunile de exploatare forestieră şi de prelucrare a genera mari cantităţi de reziduuri de biomasă. De prelucrare a lemnului produce rumeguş şi o colecţie de scoarţă de copac, ramuri şi frunze / ace. O fabrica de hartie, care consumă cantitatea mare de energie electrică, utilizează reziduurile de pulpă de a crea energie pentru in-house de utilizare.
2. Reziduuri forestiere
Recoltare pădure este o sursă majoră de biomasă pentru energie. De recoltă pot să apară ca subtierea în standuri mici, sau de tăiere în standuri mai mari de lemn sau de pastă, care produce, de asemenea, vârfurile şi ramurile utilizabile pentru bioenergie. Operaţiunile de recoltare elimina, de obicei, doar 25 la 50 de procente din volumul, lăsând reziduuri disponibile ca biomasă pentru energie. Standuri de deteriorate de insecte, boli sau de incendiu sunt surse suplimentare de biomasă. Reziduuri forestiere au în mod normal, de joasa densitate si valorile de combustibil, care menţine costurile de transport de mare, şi, astfel, este economic pentru a reduce densitatea biomasei în pădure în sine.
3. Reziduuri agricole sau culturi
Agricultură reziduurilor de recoltă de porumb includ celuloza (tulpini si frunze), paie de grâu, paie de orez, nuci etc coji de porumb Stover este o sursă majoră pentru cererile de bioenergie din cauza zone imense dedicate cultivarea de porumb la nivel mondial.
4. Urbane deşeuri de lemn
Astfel de deşeuri este format din resturi de gazon şi de copac, trunchiuri de copaci întregi, paleti din lemn, precum şi orice alte deşeuri din construcţii şi demolări făcute din lemn. Materialul lemnos a respins pot fi colectate după un proiect de construcţie sau demolare şi transformat în mulci, compost sau utilizate pentru a alimenta instalaţiile de bioenergie.
5. Pentru culturile energetice
Culturi energetice dedicate sunt o altă sursă de biomasă lemnoasă pentru energie. Aceste culturi sunt cu crestere rapida plante, copaci sau alte plante erbacee pe bază de biomasă, care sunt recoltate în mod specific pentru producerea de energie. Rapid de crestere, dăunătorilor-tolerant, site-ul şi sol specific culturile au fost identificate prin utilizarea de Bioinginerie. De exemplu, randamentul operaţional în emisfera de nord este de 10-15 tone / ha pe an. Un exemplu tipic de 20 abur ciclu de putere staţie de MW, care utilizează culturi energetice ar necesita o suprafaţă de aproximativ 8.000 ha de a furniza energie pe rotaţie.
Culturi energetice erbacee sunt recoltate anual, după ce a luat doi la trei ani pentru a ajunge la productivitatea completă. Acestea includ ierburi, cum ar fi iarba, iarba de elefant, sorg bambus, dulce, iarba de grau etc
Scurte de rotaţie a culturilor lemnoase sunt în creştere rapidă copaci lemn recoltate în termen de cinci până la opt ani de la plantare. Acestea includ plop, salcie, artar argint, Cottonwood, verde frasin, nuc negru, sweetgum, şi paltin.
Culturi industriale sunt cultivate pentru a produce produse chimice industriale specifice sau de materiale, de exemplu, kenaf şi paie pentru fibră, precum şi de ricin pentru acidul ricinoleic. Culturile agricole includ amidon de porumb şi ulei de porumb? ulei de soia şi de masă? amidon de grâu, alte uleiuri vegetale, etc resurse acvatice, cum ar fi alge, varec uriaş, alge marine, şi microflorei contribuie de asemenea la materii prime bioenergie.
Biomasă lemnoasă şi durabilitate
Practici de exploatare elimina numai o mică parte din ramurile si topuri care părăsesc biomasă suficiente pentru conservarea materiei organice şi nutrienţi. Mai mult decât atât, cenuşă obţinută după ardere a biomasei compensează pentru pierderile de substanţe nutritive de către fertilizarea solului, periodic, în pădurile naturale, precum şi în domeniile. Impactul de utilizare a biomasei forestiere pe ecologie şi biodiversitatea a fost găsit pentru a fi nesemnificative. De fapt, reziduurile forestiere sunt benefice pentru mediu, datorită potenţialului acestora de a înlocui combustibilii fosili ca sursă de energie.
Plantaţie de culturi energetice pe terenuri agricole abandonate va conduce la o creştere a diversităţii speciilor. Crearea a pădurilor structural şi diverse specii ajută la reducerea impactului de insecte, boli şi buruieni. În mod similar, crearea artificială a diversităţii este esenţială atunci când genetic modificate genetic sau a speciilor identice sunt plantate. Scurt-rotaţia culturilor oferi randamente mai mari decât pădurile, astfel tractului mai mici sunt necesare pentru a produce biomasa, care duce la reducerea ariei de sub management forestier intensiv. O abordare inteligentă în gestionarea pădurilor va merge un drum lung în realizarea obiectivelor de durabilitate.
Îmbunătăţirile în practicile agricole, pentru a promite randamente de biomasă a crescut, reduceri ale costurilor de cultivare, şi îmbunătăţirea calităţii mediului înconjurător. Cercetări extinse în domeniile de genetica a plantelor, tehnici analitice, teledetecţie şi sistemele de informaţii geografice (GIS) va ajuta foarte mult în creşterea potenţialului energetic al biomasei prime.
Sisteme de bioenergie oferă posibilităţi semnificative pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră din cauza potenţialului lor imens de a înlocui combustibilii fosili în producerea de energie. Biomasa reduce emisiile şi îmbunătăţeşte captarea carbonului din scurt-rotaţia culturilor sau pădurilor stabilite pe terenurile agricole abandonate se acumulează de carbon în sol. Bioenergia oferă, de obicei, un efect de atenuare ireversibil prin reducerea de dioxid de carbon de la sursă, dar se pot emite mai mult de carbon pe unitate de energie decât combustibilii fosili cu excepţia cazului în combustibili pe bază de biomasă sunt produse nesustenabil.
Concluzii
Biomasa poate juca un rol important în reducerea dependenţei de combustibilii fosili, prin utilizarea de tehnologii termo-chimice de conversie. În plus, utilizarea sporită a biomasei pe bază de combustibili va fi un rol esenţial în protejarea mediului înconjurător, generarea de noi oportunităţi de angajare, dezvoltarea durabilă şi îmbunătăţirea sănătăţii în zonele rurale. Dezvoltarea de tehnologii eficiente de manipulare biomasa, îmbunătăţirea sistemelor agro-silvice şi stabilirea de plante mici şi pe scară largă de energie pe bază de biomasă poate juca un rol major în dezvoltarea rurală. De energie biomasa ar putea ajuta, de asemenea, în modernizarea economiei agricole. O cantitate mare de energie este consumat în cultivarea şi prelucrarea de culturi, cum ar fi trestia de zahar de nuca de cocos, orez şi care pot îndeplinite prin utilizarea de energie-bogate reziduurilor pentru producerea de energie electrică. Integrarea de biomasă-alimentate gasifiers în centralele electrice pe bază de cărbune ar fi avantajoasă în termeni de flexibilitate îmbunătăţită, în răspuns la fluctuaţiile în disponibilitatea biomasei şi costuri mai reduse de investiţii. De creştere a industriei de bioenergie poate fi, de asemenea, realizat de stabilire stres mai mult pe comercializarea de energie verde.
Scris de Salman Zafar , expert in domeniul energiei regenerabile.
