Energija biomase

Biomasa nastaje kao prirodni proces fotosinteze, a čine je drvo, trava, biljni i životinjski otpad, tehnološki otpad u industriji ulja, itd. Koristi se kao gorivi materijal (jedinjenja ugljika: alkoholi, bioplin i lignini). Istorijski gledano do 19. vijeka i pronalaska fosilnih goriva (ugalj, nafta, plin) ovo je bilo primarno gorivo. Energija koja se dobija iz biomase koristi se kao toplotna ili toplotno-mehanička. Postoji mnogo razloga za veću upotrebu biomase kao pogonskog goriva, neki od njih su: neovisnodt o uvozu skupe nafte, izuzetno niska emisija štetnih plinova, nacionalna energetska nezavisnost, velike zalihe, očuvanje rezervi fosilnih goriva... Hemijska struktura bimase je 75% ugljikohidrati, 25% lignini i 5% ekstraktiva.

Sadržaj

[uredi] Tehnologija korištenja biomase

Postoji više načina za pretvorbu biomase u električnu i toplotnu energiju pa i uređaji specijalizovani za ovu namjenu. Bioplin se dobija biorazgradnjom (truhljenjem) organskih materija u zatvorenim septičkim komorama te se isti može direktno koristiti za pogon SUS i toplotnih motora. Specijalni agregati za proizvodnju električne i toplotne energije su: Stirlingova mašina (slika desno) koja radi na principu ekspanzije toplog zraka. Ima dva cilindra, koljenasto vratilo te sistem za grijanje zraka i radijator u kojem se vrši hlađenje zraka. Snaga se kreće od 10 ÷ 45 kW, može koristiti bilo koju vrstu goriva. Dobra je za izolovane prostore (farme, planinski domovi..) ako se koristi samo za proizvodnju električne energije stepen iskorištenja je 21÷28% a kao CHP 63÷86%. Osim ove mašine koriste se i mnoge druge kao što su: ORC (Rankinova mašina), mašina sa inverzijom plina, Turbine sa ciklusom vrućeg zraka, klasične parne klipne mašine..

[uredi] Zanimljivosti vezane za biomasu i usporedba sa konvencionalnim izvorima energije

Pod energijom biomase razumijemo energiju koja se u pravilu oslobađa oksidacijom (paljenjem) raznih organskih materijala. Najuobičajeniji i najtradicionalniji način korištenja ove energije je - klasična vatra. Smatra se da je otkriće vatre, zapravo njeno kontrolisano korištenje, pokrenulo razvoj i "napredak" ljudske vrste, odnosno civilizacije. Izgleda da je civilizacija sada zatvorila puni krug - nakon što je moderno društvo gotovo zaboravilo drvo i slične materijale kao gorivo, a uljuljano u blagodati moderne, pomodne i jeftine nafte, sada se pojavljuju razne direktive koje traže da se toliko i toliko fosilnih goriva zamijeni gorivima iz obnovljivih organskih izvora.

[uredi] Pojavni oblici

Iako se još može koristiti i klasično ogrijevno drvo, kad se govori o ovim izvorima energije uglavnom se misli na:

biomasu - drvo, kora, drveni otpad, lišće, nedrvne stabljike - u raznim oblicima, uglavnom usitnjenim (čips, granule) ili pak kompaktirani (pelete, briketi) radi olakšane i mehanizirane manipulacije;
biogoriva - razna ulja ili alkoholi, kao supstituti klasičnih tekućih goriva, naročito pogodni za korištenje u postojećim motorima s unutrašnjim izgaranjem - biodizel, etanol;
bioplin - nusprodukti raspadanja organskih tvari, najčešće na deponijama smeća, velikim gnojištima na farmama i sl., gdje se može sigurni i učinkovito sakupiti.

[uredi] Energija biomase nije primarni izvor energije

Ovdje se zapravo radi samo o raznim oblicima pohranjivanja energije sunca, dakle svojevrstan akumulator. Na početku je uvijek biljka. Procesom fotosinteze od vode iz tla i ugljičnog dioksida iz zraka a koristeći energiju sunca biljka stvara ugljikohidrate i gradi svoje tijelo - raste. Usput se, kao nusproizvod, otpad, oslobađa kisik. Kod gorenja događa se suprotno: drvo se oksidira kisikom iz zraka i rastvara na vodu, ugljični dioksid i energiju. Zapravo, oslobađa se ona ista energija sunca koja je utrošena na rast biljke. Za razliku od fosilnih izvora energije, odlična je stvar što se ne treba čekati milion godina da nastane ugljen ili nafta - organski materijal koji naraste tokom vegetacijske sezone, istog časa može se pretvoriti nazad u energiju, i tako svake godine iznova. Gorenjem biomase oslobađa se u atmosferu ugljični dioksid - ali samo toliko koliko ga je tokom rasta ugrađeno u organski materijal, ni grama više!

[uredi] Količina raspoložive energije

Teško je ocjeniti cjelokupan rast biomase, ali pouzdano se zna da samo u hrvatskim šumama svake godine izraste 7,5 miliona m³ novog drva. Uz prosječnu gustoću drva od 600 kg/m³ i uz pretpostavljenu toplinsku vrijednost od 3,5 kWh/kg to znači da se svake godine u šumama akumulira novih 16 GWh energije (ŠL199401150). Ugrubo računato, to je energetski potencijal ekvivalentan 2 miliona tona nafte. Za poređenje, cjelokupna hrvatska "proizvodnja" nafte je manja od milion tona.

Za proizvodnju 1 tone biodizela treba zasijati 1 ha uljanom repicom. Neobrađene poljoprivredne površine mjere se stotinama hiljada hektara!