Biomass

Melinte Georgian-Alin Fizica mediului

Termenul “biomasa” este introdus in anii ’70

pentru a descrie materialul natural utilizat in producerea de energie. Biomasa este partea biodegradabilă a rezidurilor agricole si forestiere, inclusiv substante vegetale si animale, plantele acvatice sau terestre cultivate exclusiv in scop energetic, precum si partea biodegradabilă a deşeurilor industriale şi urbane. (definitie U.S. Departement of Energy) Energia obtinuta din biomasa se numeste bioenergie. Biomasa face parte din categoria sursele regenerabile de energie .

Energia produsa din biomasa este o forma de

inmagazinare a energie solare in forma chimica. Inmagazinarea are loc prin procesul de fotosinteza.Desigur aceasta este si sursa de energie in cazul combustibililor fosili. Principala diferenta intre cele doua forme de energie este urmatoarea: combustibilii fosili au nevoie de milioane de ani pentru a putea fi transformati in energie, in schimb biomasa este o sursa regenerabila, putand fi folosita an de an. Fată de combustibilii fosili biomasa este distribuita mult mai uniform pe suprafata Pamantului, iar tehnologiile de exploatare sunt mult mai prietenoase cu mediul.

Utilizarea biomasei, ca si celelalte resurse

regenerabile de energie, are ca scop scaderea emisiilor gazelor cu efect de sera ( CO2, SOx, NOx), limitarea dependentei de combustibili fosili si conservarea lor, si valorificarea deseurilor de origine vegetala sau animala. Exista trei directii de utilizare: -obtinerea de bioenergie; -obtinerea de biocombustibili; -obtinerea de bioproduse.

reprezinta utilizarea biomasei in scopul

obtinerii curentului electric, sau la sistemele de incalzire. Tehnologia sistemelor bioenergetice include: -arderea directa; -arderea combinata; -gazificare; -piroliza; -digestia anaeroba.

Cea mai mare parte din bioenergie se obtine prin ardere directa( lemn, resturi de lemn si resturi agricole)

 Arderea combinata(co-firing) este o metoda de

producere a energiei electrice, prin folosirea unui amestec de combustibil conventional si biomasa. Se foloseste pentru materialul biomasic a carei combustie nu poate avea loc in mod direct. Procentul de combustibil fosil folosit depinde in functie de tipul de biomasa.  Sistemele de gazificare utilizeaza temperaturi inalte

si mediu foarte oxigenat, pentru a produce gaz de sinteza, un amestec de hidrogen si monoxid de carbon.  Utilizand procese termochimice asemanatoare cu

sistemele de gazificare, dar intr-un mediu lipsit de oxigen, sistemele de piroliza transforma biomasa intru-un amestec lichid.

 Prin descompunerea naturala a biomesei se

formeaza metan care poate fi captat si folosit in producerea de energie electrica, sau la sisteme de incalzire. Metanul(CH4) este un gaz cu o contributie insemnata la efectul de sera, iar prin ardere se evita eliberarea sa in atmosfera. Metanul poate fi produs de asemnea prin procesul de digestie anaeroba. Sunt utilizate bacterii pentru descompunerea biomasei, in absenta oxigenului, in recipiente inchise. Gazul produs prin digestia anaeroba se numeste biogaz. El este compus in proportie de 50-80% metan si 20-50% dioxid de carbon, dar poate contine in cantitati mici si hidrogen, monoxid de carbon si hidrogen sulfurat(H2S). Pentru obtinerea de biogaz se utilizeaza resturi animale provenite din abatoare sau ape menajere.

Instalatie de biogaz ce foloseste resturi animale.

Folosirea biogazului necesita prelucrarea

sa, in general metanul fiind separat de celelalte gaze prin folosirea de filtre. Folosirea biomasei in obtinerea de energie

are importante beneficii pentru mediu: reducerea emisiilor de dioxid de carbon(CO2 si gaz metan, a emisiilor sulfuri, in special dioxid de sulf ( scade pericolul ploilor acide), si a emisiilor de dioxid de azot(NO2), gaz vinovat de aparitia smogulu chimic si distrugerea stratului de ozon.

Sursele de bioenergie includ: Lemn

(wood pallets)

Ceriale si resturi agricole.

Instalatie de producere a bioenergie in Slovacia. In trei ani prin aceasta instalatie s-a reusit reducerea cu 15.920 t CO2, 53t SO2, 15t NOx ,77t de particule materiale si 320t CO.

 Spre deosebire de alte resurse regenerabile de

energie, biomasa se poate transforma direct in combustibil, numit biocombustibil, sper a veni in intampinare nevoilor de compustibil pentru transport.  Cei mai importanti biocombustibili sunt etanolul(alcoolul etilic) si biodiselul.  Etanolul este un alcool, acelasi ca si cel din vin sau bere, dar modificat pentru a nu fi consumat. Este obtinut prin fermentare oricarui tip de biomasa in carbohidrati, printr-un proces asemanator fabricarii de bere.  Cele mai utilizate plante in obtinerea de etanol sunt cele cu un continut ridicat de amidon (ceriale,cartoful) sau zaharide(sfecla si trestia de

 Etanolul este folosit in amestec cu benzina pentru

a-i imbunatati cifra octanica si a scadea emisiile de monoxid de carbon si alte gaze cu efect de sera.  Etanolul este compatibil cu motoarele cu benzina.  Biodieselul este un biocombustibil obtinut din

amestecul unui alcool (in general metanol) cu ulei vegetal(din seminte de ulei, in general rapita, floare-soarelui, ulei de soia ,sau ulei de palmier), grasime animala, sau ulei de gatit folosit.  Poate fi folosit in combinatie cu alti combustibili, in general in proportie de 20%, pentru a reduce emisiile, sau in stare pura la motoarele disel. Prin folosirea de biodiesel se reduce cantitatea de particule materiale si gaze toxice eliberate de motoarele diesel.

 Industria petrochimica fabrica numeroase produse

din combustibilii fosili. Plasticuri , chimicale si alte produse sunt integrate in modul de viata modern.  Produse similare pot fi fabricate din biomasa.  Combustibilii fosili sunt hirocarburi, adica amestecuri variate de carbon si hidrogen.  Componentele biomasei sunt carbohidrati, adica amestecuri variate de carbon, hidrogen si oxigen.  Prezenta oxigenului poate ingreuna sau avantaja obtinerea unui produs din biomasa.

 Bioproduse ce pot fi fabricate din biomasa cu un

continut ridicat de zaharide: antigel, mase plastice, adezivi, gel pentru pasta de dinti, indulcitori artificiali.  De asemenea bioproduse pot fi obtinute si din gazul de sinteza ( monoxid de carbon si hidrogen): mase plastice, acizi, filme fotografice, materiale textile, fabricate sintetice.  Din lichidul de piroliza se extrage fenol, ce poate fi folosit la fabricarea de adezivi pentru lemn, spuma izolatoare , etc. .  Atunci cand se doreste folosirea unuei componente a biomasei, intr-una din cele trei directii, trebuie avute in vedere doua aspecte: bilantul energetic si bilantul emisie/absorbtie.

 U.S Departement of Energy , Energy Efficiency and

Renewable Energy, Biomass Programm.  Life Programm, Life Energy and Environment, program sustinut de Comisia Europeana.  Life Programm, A Sustainable Approach for the Environment, Comisia Europeana.  Integrated logistics for the use of biomass energy, Life program, Slovacia.  Biomass Cofiring : A Renewable Alternative for Utilities, U.S Departement of Energy  Biofuel and Global Biodiversity, Dennis Keeney and Claudia Nanninga, Institute for Agriculture and Trade Policy, Minneapolis, Minnesota.