Tvari energijos gamyba iš biomasės

Tvari energijos gamyba iš biomasės

tvarioje energijos gamyboje iš biomasės

Dabartinė diskusija apie klimato kaitą pabrėžia alternatyvių energijos išteklių poreikį. Viena iš šių alternatyvų yra biomasė. Jis siūlo tvarų energijos gamybos būdą ir gali iš esmės pakeisti iškastinį kurą. Šiame straipsnyje kalbama apie tvarią energijos gamybą iš biomasės ir pabrėžiami jos procesai, pranašumai ir iššūkiai.

Kas yra biomasė?

Biomasė yra organinė medžiaga, gaunama iš augalų ir gyvūnų. Biomasės pavyzdžiai yra medienos atliekos, žemės ūkio augalų likučiai, dumbliai, kepimo aliejus ir gyvulinės atliekos. Šie gamtos ištekliai gali būti naudojami šilumai, elektrai, kurui ir biodujoms gaminti.

Biomasė kaip atsinaujinantis energijos šaltinis

Biomasė laikoma atsinaujinančiu energijos šaltiniu. Pagrindinė to priežastis – jis pagamintas iš medžiagų, kurios gali nuolat augti ar atsinaujinti. Taikant tvarų valdymą, biomasė gali būti naudojama neišeikvojant išteklių. Biomasė taip pat yra tvari, nes degdama išskiria iš atmosferos absorbuotą anglies dioksidą (CO2). Dėl šios žiedinės ekonomikos biomasė yra neutralus CO2 energijos šaltinis, o tai reiškia, kad nesusidaro papildomas CO2.

Energijos gavimo iš biomasės būdai

Yra įvairių būdų, kaip gaminti energiją iš biomasės. Tai apima degimą, pirolizę, dujinimą ir fermentaciją.

degimo

Dažniausias energijos gamybos iš biomasės būdas yra tiesioginis deginimas. Biomasė kaitinama ir deginama. Šis procesas sukuria šilumą, kuri vėliau naudojama garui gaminti, o tai savo ruožtu varo turbiną, kad gamintų elektrą.

Pirolizė

Pirolizė yra cheminis procesas, kurio metu biomasė suskaidoma į dujas, skystį ir bioanglį, naudojant aukštą temperatūrą, kai nėra deguonies. Susidariusios dujos gali būti naudojamos elektrai gaminti, o skystis – kaip skystasis kuras, o bioanglys – kaip dirvožemio gerinimo priemonė.

dujofikavimas

Dujinimas yra procesas, kurio metu biomasė aukštoje temperatūroje ir redukuojančiomis sąlygomis paverčiama sintezės dujomis (sintezės dujomis). Sintezės dujos, susidedančios iš vandenilio ir anglies monoksido, gali būti naudojamos elektros gamybai arba kaip žaliava cheminiams procesams.

fermentacija

Fermentacijos metu mikroorganizmai biomasę paverčia etanoliu arba biodujomis. Gautas etanolis gali būti naudojamas kaip biokuras, o biodujos – elektros ir šilumos gamybai.

Energijos gamybos iš biomasės privalumai

Energijos gamyba iš biomasės suteikia daug privalumų. Tai padeda sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, suteikia ekonominių galimybių, skatina energetinį saugumą ir mažina priklausomybę nuo iškastinio kuro.

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimas

Kadangi biomasė yra neutrali CO2, ji labai prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo. Jis vadinamas CO2 neutraliu, nes išskiria tik tą CO2, kurį augalai fotosintezės metu absorbavo iš atmosferos augimo metu.

Ekonominės galimybės

Biomasės naudojimas energijos gamybai gali duoti didelę ekonominę naudą, pavyzdžiui, kurti darbo vietas kaimo vietovėse ir naudoti žemės ūkio bei miškininkystės atliekas.

Energetinio saugumo gerinimas

Biomasės naudojimas energijos gamybai gali pagerinti šalies energetinį saugumą sumažinant jos priklausomybę nuo užsienio naftos ir dujų tiekimo ir prisidedant prie įvairaus energijos šaltinio.

Iššūkiai ir sprendimai

Nors energijos gamyba iš biomasės turi daug privalumų, yra ir iššūkių. Tai apima biomasės gamybos tvarumą, technologines kliūtis ir konkurenciją su maisto gamyba.

Biomasės gamybos tvarumas

Tvari biomasės gamyba yra iššūkis. Ne visi biomasės ištekliai gaminami tvariai. Natūralių miškų naudojimas, dirbamos žemės pavertimas biomasės plantacijomis ir intensyvus pesticidų bei trąšų naudojimas gali turėti rimtą poveikį aplinkai. Todėl gaminant biomasę svarbu atkreipti dėmesį į tvarumo kriterijus.

Technologinės kliūtys

Kitas veiksnys, trukdantis plačiau naudoti biomasę, yra technologiniai iššūkiai. Nors padaryta didelė pažanga, reikia atlikti tolesnius tyrimus ir plėtrą, kad biomasės panaudojimo technologijos taptų efektyvesnės, ekonomiškesnės ir ekologiškesnės.

Maisto gamybos konkursas

Biomasės naudojimas energijai gaminti konkuruoja su maisto gamyba. Didėjant biomasės paklausai, žemės ištekliai, vanduo ir kitos sąnaudos gali konkuruoti tarp šių dviejų naudojimo būdų. Šį konfliktą galima sumažinti sutelkiant dėmesį į likučių ir atliekų arba nevalgomų energetinių augalų naudojimą.

Baigiamoji dalis

Biomasės energijos gamyba suteikia puikią galimybę kovoti su klimato kaita teikiant tvarų ir atsinaujinantį energijos šaltinį. Tačiau naudojant juos svarbu atkreipti dėmesį į tvarią gamybą ir galimo neigiamo poveikio sumažinimą. Vykdant tolesnius tyrimus ir plėtrą bei atitinkamas politinės paramos priemones, energijos gamyba iš biomasės gali labai prisidėti prie pasaulinės energijos perėjimo.

Būtinybė mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir skatinti švarius energijos šaltinius reiškia, kad biomasė tampa vis svarbesniu atsinaujinančios energijos šaltiniu. Tačiau svarbu užtikrinti tausų biomasės naudojimą, kuris ir mažina klimato kaitą, ir skatina biologinę įvairovę bei socialinį teisingumą.