BIOMASA - Sursă de energie regenerabilă

Detalii

Categorie: Energie regenerabila

18 Aprilie 2011

Cîmp pentru producerea de biomasă pentru biogaz (Austria) - original

Biomasa include materialul biologic ce poate fi utilizat ca şi combustibil sau pentru producţia industrială.

În sens larg biomasa este reprezentată de materia organică vegetală, reziduurile metabolice de origine animală (gunoiul) precum şi microorganismele. In sens strict biomasa agricolă include produsele secundare ale plantelor cultivate precum: paiele, ciocălăii, tulpinile (floarea- soarelui, soia) frunzele (sfeclă), păstăile (soia, fasole), cojile (nuci, alune), seminţele (prun, piersic, cais) şi gunoiul din fermele de animale. Pe lîngă sursele de biomasă agricolă mai există şi cele forestiere, materialul principal şi secundar din exploaterea pădurilor şi a plantaţiilor de răşinoase şi foioase. Chiar şi combustibilii fosili precum cărbunele şi ţiţeiul, deşi nu sunt consideraţi biomasă îşi au originea în biomasa vegetală a erelor trecute, transformată substanţial prin procese geologice.

În acest context, biomasa poate fi arsă pentru a genera căldură şi electricitate, sau poate fi folosită ca material grosier pentru producţia de biocombustibili (biodiesel, bioetanol) şi a unor compuşi chimici. Biomasa est biodegradabilă şi regenerabilă. Producerea de biomasă reprezintă un domeniu în plină expansiune datorită creşterii interesului pentru sursele altenative de energie.

Producerea biomasei vegetale la scară mare presupune cultivarea a numeroase specii de plante, cele mai importante fiind: iarba elefantului (Miscanthus giganteus), iarba de pampas (Panicum virgatum), cânepa (Canabis sativa), porumbul (Zea mays), plopul (Populus sp.), salcie (Salix sp.) sorgul (Sorghum sp.) şi trestia de zahăr (Saccharum officinarum). 

Miscanthus giganteum – Jardine de Paris (Original)

Impactul utilizării energetice a biomasei asupra mediului

Biomasa reprezintă o componentă importantă în ciclul carbonului. Carbonul din atmosferă este transformat în materie biologică (biomasă) prin procesul fotosintezei. Prin moartea sau combustia materiei vegetale, carbonul trece înapoi în atmosferă ca şi dioxid de carbon. Acest circuit se întinde pe o perioadă relativ scurtă, iar biomasa utilizată ca şi sursă de energie poate fi în mod constant înlocuită prin recultivare. Biomasa reprezintă prin urmare, o sursă de energie regenerabilă, denumită uneori  „combustibil cu carbon neutru”, a cărei utilizare contribuie încă uneori la accentuiarea fenomenului de încălzire globală. Aceste efecte nedorite au loc atunci cînd apar dereglări în echilibrul natural al carbonului, generate prin defrişări masive, urbanizare excesivă etc.

Atunci cînd biomasa este folosită ca şi combustibil, luînd locul celor fosili, se eliberează aceeaşi cantitate de dioxid de carbon în atmosferă. În cazul în care utilizarea biomasei are ca scop producerea de energie, este considerată combustibil cu carbon neutru, datorită reducerii drastice a emisiilor de gaze în atmosferă prin producerea metanului în locul CO₂. Carbonul reprezintă circa 50% din masa uscată vegetală şi este parte a ciclului carbonului atmosferic. Biomasa fixează CO₂ din atmosferă pe parcursul creşterii, după ce carbonul propriu este eliberat sub forma unui amestec de dioxid de carbon (CO₂) şi metan (CH₄), funcţie de ultima utilizare a materialului vegetal.

Salix viminalis http//www.energy-forests-with-salix-as-a-carbon-dioxide-sink

Prin urmare, biomasa reprezintă cea mai importantă sursă de energie regenerabilă, ce va juca un important rol pe pieţele energetice mondiale şi europene. Rolul utilizării resuselor energetice din biomasă devine cu atît mai important cu cît strategiile de dezvoltare şi independenţă energetică europene ţintesc spre 20 % surse regenerabile pînă în 2020. În momentul de faţă utilizrea biomasei asigură circa 5% din consumul total de energie la nivel european, iar în ţări precum Finlanda, Suedia şi Austria biomasa asigură 15- 20 %. Utilizarea biomasei are loc pe ambele planuri, atît pentru producerea de energie şi căldură în instalaţii de cogenerare, cît şi ca materie primă în producerea de  biocombustibili.

Cea mai mare problemă o reprezintă însă costurile mari de investiţie necesare pentru montarea şi punerea în funcţiune a unei instalaţii de producere a energiei din biomasă. O altă problemă este legată de suprafeţele de teren necesare pentru producerea biomasei şi care trebuie să asigure materia primă în flux continuu. De asemenea, investiţiile în utilajele pentru pregătirea, întreţinerea şi recoltarea biomasei, cu influenţă directă asupra calităţii acesteia. Iată deci cote de investiţii ridicate ce presupun intervenţia a numeroşi actori alături de investitori (organisme ale statului, bănci, fermieri, etc).

Conţinutul energetic al diferitelor tipuri de biomasă  (electric Mwh)

1 tonă cărbune                                  = 2.5 Mwh
1 tonă peleţi de lemn                        = 1.8  -  2 Mwh
1 tonă rumeguş                                 = 1.8 Mwh
1 tonă aşchii de lemn                       = 0.8 - 1.5 Mwh
1 tonă zaţ de cafea                            = 1.6 Mwh
1 tonă de deşeuri organice              = 10 Mwh

10 000 litri de ulei = 40 tone de aşchii de lemn = 22 tone de peleti
1 tonă de ulei = 2.5 tone of peleţi

Prof. univ.dr. ing. Radu Şumălan
USAMVB  TIMIŞOARA

• < Anterior
• Următor >