Pin
Send
Share
Send


Biomasė, „Atsinaujinantis energijos šaltinis“ reiškia biologinę medžiagą, kuri gali būti naudojama kaip kuras arba pramoninei gamybai. Tai apima gyvūnines medžiagas ir medžiagų apykaitos atliekas bei mikrobus. Tiksliau, tai apima žemės ūkio atliekas, tokias kaip šiaudai, kukurūzų stiebai, cukranendrių nuosėdos, sėklų lukštai, riešutų kevalai ir žemės ūkio gyvūnų mėšlas. Tai taip pat apima kiemo atliekas, medieną, žievę ir pjuvenas. Nors iškastinis kuras (pvz., Anglis ir nafta) yra kilęs iš senovės biomasės, pagal visuotinai priimtą apibrėžimą jie nelaikomi biomasėmis, nes pradinė medžiaga iš esmės pasikeitė geologinių procesų metu.

Paprasto biomasės kuro naudojimo pavyzdys yra medienos deginimas šilumai.

Atsižvelgiant į tai, biomasė gali būti sudeginama šilumai ir elektrai gaminti arba gali būti naudojama kaip žaliava biokurui ir įvairioms cheminėms medžiagoms gaminti. Biomasė yra biologiškai skaidoma ir atsinaujinanti. Biomasės gamyba yra auganti pramonė, nes didėja susidomėjimas tvariais kuro šaltiniais.

Pramoninė gamyba

Pramoninę biomasę galima auginti iš daugelio augalų rūšių, įskaitant miskantus, sėjinukus, kanapes, kukurūzus, tuopas, gluosnius, sorgus ir cukranendres.1 Jis taip pat gali būti gaunamas iš įvairių medžių rūšių, pradedant eukaliptu ir baigiant aliejiniu palmių aliejumi (palmių aliejumi). Naudojamas augalas paprastai nėra labai svarbus galutiniams produktams, tačiau jis daro įtaką žaliavos perdirbimui.

Iš biomasės gaminami plastikai, kaip ir kai kurie neseniai sukurti tirpinti jūros vandenyje, yra pagaminti taip pat, kaip ir naftos pagrindu pagaminti plastikai, iš tikrųjų yra pigesni gaminti ir atitikti ar viršyti daugumą eksploatacinių savybių standartų. Tačiau jiems trūksta tokio pat atsparumo vandeniui ar ilgaamžiškumo kaip ir įprastiems plastikams.

Poveikis aplinkai

Biomasė yra anglies ciklo dalis. Iš atmosferos susidariusi anglis fotosintezės metu virsta biologine medžiaga. Medžiagai mirus ar sudegus, anglis patenka į atmosferą kaip anglies dioksidas (CO2). Tai atsitinka per gana trumpą laiką, o augalinę medžiagą, naudojamą kaip kuras, galima nuolat pakeisti sodinimu, kad augtų naujai. Todėl, naudojant ją kaip kurą, atmosferos anglies lygis yra gana stabilus. Priimta, kad sausoje medienoje laikomas anglies kiekis sudaro maždaug 50 procentų svorio.2

Nors biomasė yra atsinaujinantis kuras ir kartais vadinamas „anglies neutraliu“ kuru, jos naudojimas vis tiek gali prisidėti prie globalinio atšilimo. Tai atsitinka, kai sutrinka natūrali anglies pusiausvyra; pavyzdžiui, dėl miškų naikinimo ar žaliųjų teritorijų urbanizacijos. Kai biomasė naudojama kaip kuras, kaip iškastinio kuro pakaitalas, jis išskiria tą patį kiekį CO2 į atmosferą. Tačiau kai biomasė naudojama energijai gaminti, ji plačiai laikoma anglies neutralumu arba šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimu grynuoju dėl metano, kuris kitu atveju patektų į atmosferą, nuosėdų. Anglies biomasės medžiagoje, kuri sudaro maždaug penkiasdešimt procentų jos sausosios medžiagos kiekio, jau yra atmosferos anglies ciklo dalis. Biomasė sugeria CO2 iš atmosferos augimo metu, po to jo anglis grįžta į atmosferą kaip CO mišinys2 ir metanas (CH4), atsižvelgiant į galutinį biomasės medžiagos likimą. CH4 virsta CO2 atmosferoje, užbaigiant ciklą. Priešingai nei biomasės anglis, iškastinio kuro anglis yra ilgalaikio saugojimo metu pašalinama ir pridedama prie anglies atsargų atmosferoje.

Iš biomasės likučių pagaminta energija išstumia iš iškastinio kuro tokį patį energijos kiekį, o fosilinė anglis paliekama sandėlyje. Tai taip pat keičia perdirbtos anglies, susijusios su biomasės likučių pašalinimu iš CO mišinio, sudėtį2 ir CH4, beveik vien tik CO2. Nesant energijos gamybos būdų, anglies biomasės likučiai būtų perdirbami į atmosferą puvimo (biologinio skaidymo) ir atviro deginimo deriniu. Puvimas gamina mišinį, kuriame yra iki penkiasdešimt procentų CH4, o atviras deginimas sukuria nuo penkių iki dešimties procentų CH4. Kontroliuojamas degimas elektrinėje beveik visą biomasėje esančią anglį paverčia CO2. Nes CH4 yra daug stipresnės šiltnamio efektą sukeliančios dujos nei CO2, keičiant CH4 išmetimas į CO2 paverčiant biomasės likučius energija, smarkiai sumažėja perdirbtos anglies, susijusios su kitais likimais, šiltnamio efektą sukeliančio klimato atšilimo arba biomasės likučių šalinimo galimybės.

Šiuo metu JAV veikianti komercinė biomasės energiją gaminanti pramonė, kurią sudaro maždaug 1 700 MW (megavatų) darbinio pajėgumo, aktyviai tiekianti energiją į tinklą, pagamina apie 0,5 procento JAV elektros energijos. Dėl tokio biomasės energijos gamybos lygio per metus išvengiama maždaug 11 milijonų tonų CO2 iškastinio kuro deginimas. Taip pat išvengiama maždaug dviejų milijonų tonų per metus CH4 išmetamas biomasės likučių kiekis, kuris, nesant energijos gamybos, būtų pašalintas laidojant (sąvartynuose, laidojimo poliuose ar ardant žemės ūkio liekanas), paskleidžiant ir deginant atvirą energiją. Biomasės energijos gamyba yra bent penkis kartus efektyvesnė mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą nei bet kuri kita iš šiltnamio efektą sukeliančių dujų neutralizuota energijos gamybos technologija, tokia kaip kitos atsinaujinančios ir branduolinės energijos technologijos.3

Daugeliu atvejų, ypač Europoje, kur didžiuliai žemės ūkio pokyčiai, tokie kaip JAV, nėra įprasti, biomasės transportavimo išlaidos viršija tikrąją jos vertę, todėl susibūrimo vieta turi būti tik tam tikrame mažame plote. Šis faktas lemia tik nedidelę galimą galią, maždaug 1 MWel. Norint atlikti ekonomiškai pagrįstą veikimą, šios jėgainės turi būti aprūpintos specialia (ORC) technologija, kuri yra tokia pati kaip vandens garo energijos gamybos procesas, naudojant tik organinę darbinę terpę. Tokių mažų elektrinių galima rasti Europoje.4567

Nepaisant derliaus nuėmimo, biomasės pasėliai gali atskirti (sulaikyti) anglį. Pvz., Pastebėta, kad dirvožemyje organinės anglies yra daugiau medžiuose, kuriuose auginamos sėjos, nei dirbamoje pasėlių dirvoje, ypač gylyje, esančiame žemiau 12 colių.8 Žolė išskiria anglį padidėjusioje šaknų biomasėje. Tačiau norint išmatuoti padidėjimą, gali reikėti leisti daugiamečiai žolei augti keletą metų.9

Biomasės gamyba žmonėms ir vartojimui

Šiame sąraše pateikiami biomasės iš įvairių šaltinių, surinktų žmonėms vartoti ir vartoti, įvertis. Neįtraukta biomasė, kuri nėra nuimta ir nenaudojama.10

Biomos ekosistemos tipasEuroposMean grynoji pirminė produkcijaPasaulio pirminė produkcijaMoterinė biomasėPasaulio biomasėMinimalus pakeitimo koeficientas (mln. Km²) (gramas sausoC / m² / metus) (milijardai tonų per metus) (kg sausoC / m²) (milijardai tonų) (metai) Atogrąžų lietaus miškas17.002,200.0037.4045.00765 .0020.50Tropinis musonas miškas7.501,600.0012.0035.00262.5021.88Temperatinis amžinai žaliuojantis miškas5.001,320.006.6035.00175.0026.52Temperatinis lapuočių miškas7.001,200.008.4030.00210.0025.00Borealinis miškas12.00800.009.6020.00240.0025.00rt5050.050.050.050.050.0000.5020.5050.0000.0000.0000 .0090.001.620.7012.607.78Ekstremalios dykumos, uolienų, smėlio ar ledo lakštai24.003.000.070.020.486.67Dirbta žemė14.00650.009.101.0014.001.54Purškiamas purvas ir pelkė2.002 000.004.0015.0030.007.50Ežerai ir upeliai2.00250.000.500.020.040.08Iš viso žemyno149.00774.51115.4012.571,873.4216.23Atvertas vandenynas332.00125.0041.500.0031.000.02Aukštėjimo zonos0.40500.000.200.020.010.04Kontinentinė lentyna26.60360.009.580.010.270.03Alganiškos lovos ir rifai0.602,500.001502.001.5.002.4.5.5.5.4.4.4.4.4.4.4.4Bendras jūrinis361.00152.0154.880.013.870.07iš viso510.00333.87170.283.681,877.2911.02

Taip pat žiūrėkite

  • Biokuras
  • Kukurūzai
  • Energijos technologija
  • Kuras
  • Kanapės
  • Tuopos
  • Sorgas
  • Gluosnis

Pastabos

  1. ↑ T.A. Volkas, L. P. Abrahamsonas, E.H. White, E. Neuhauser, E. Gray, C. Demeter, C. Lindsey, J. Jarnefeld, D.J. Aneshansley, R. Pellerin ir S. Edick, 2000 m., „Plėtoti gluosnių biomasės pasėlių įmonę bioenergijai ir bioproduktams JAV“, 2000 m. Proceedings of Bioenergy 2000, Bafalas, NY: Šiaurės rytų regioninė biomasės programa (Madison, WI: Omnipress). Gauta 2008 m. Gruodžio 13 d.
  2. ↑ UVM.edu, Miško tūrio ir biomasės modeliai bei gyvų ir stovinčių negyvų medžių masė JAV miškuose. Gauta 2008 m. Gruodžio 13 d.
  3. ↑ JAV biomasės energijos gamintojų aljansas.
  4. ↑ GMK, biomasės naudojimas naudojant ORC procesą. Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  5. ↑ Visuotinio teisingumo ekologija. Kaip melagingi klimato kaitos sprendimai pakenks visuotiniam atšilimui. Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  6. ↑ STV, biokuro pasėliai gali pabloginti visuotinį atšilimą: tyrimas. Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  7. Daily „Energy Daily“, biodyzelinas nesumažins globalinio atšilimo. Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  8. ↑ USDA, Dirvožemio anglis po kompozicinėmis žolelėmis ir įdirbta dirbamoji žemė (aiškinamoji santrauka ir techninė santrauka). Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  9. ↑ Zhiqin Ma, Anglies sekvestracija perjungiant žole, disertacijos santrauka (PhD). Gauta 2008 m. Gruodžio 14 d.
  10. ↑ R. H. Whittakeris ir Gene Likensas, „Biosfera ir žmogus“, H. Leith ir R. H. Whittakeris, Pirminis biosferos produktyvumas (Berlin, DE: Springer-Verlag, 1975, ISBN 0387070834), 305-328.

Nuorodos

  • Leith, H ir R. H. Whittakeris. Pirminis biosferos produktyvumas. Ecological Studies, Vol 14, Berlin, DE: Springer-Verlag, 1975. ISBN 0387070834
  • Rosillo-Calle, Frankas, Peteris de Grootas, Sarah L. Hemstock ir Jeremy Woods. Biomasės įvertinimo vadovas: Bioenergija tvariai aplinkai. Sterling, VA: „Earthscan“, 2008. ISBN 1844075265
  • van Loo, Sjaak ir Jaap Koppejan. Biomasės deginimo ir bendro deginimo vadovas. Sterlingas, VA: „Earthscan“, 2008. ISBN 1844072495

Žiūrėti video įrašą: Remigijus Lapinskas - "Kiek verta Biomasė?" (Rugsėjis 2021).

Pin
Send
Share
Send