Какво трябва да знаете за енергията от биомаса

Когато живите същества умират, независимо дали са растения или животни, техните разлагащи се останки стават складове за използваема енергия.

Вземете например дърво. Откриването на огъня позволи на хората да превръща дървесината в топлинна енергия (топлина). Метаболитните отпадъчни продукти като тор също са пълни с енергия, която може да се преобразува в топлина. Цялата тази органична материя представлява енергиен ресурс, известен като биомаса, който има потенциала да реши много от световните енергийни проблеми.

Какво е енергия от биомаса?

Просто казано, енергията от биомаса е органична енергия. Съхранява се в мъртви и разлагащи се организми, както и в живи и в органични отпадъци. Обичайните източници на енергия от растителна биомаса включват:

• Дърво и дървесни отпадъци;
• Хранителни отпадъци;
• Окосена трева, листа и мъртви растения;
• Растителна материя от царевица, горска трева, захарна тръстика и други култури;
• водорасли.

Изгарянето е най-лесният начин за отключване на енергия от биомаса. Директно изгаряне, като изгаряне на дърва за отопление, е най-често срещаният метод, но има и други:

• Пиролиза: Нагряването на органичната материя до 800 или 900 градуса с малко или никакъв кислород произвежда горива като дървени въглища, био-масло, възобновяем дизел, метан и водород.
• Хидротретиране: Комбинирането на био-масло с водород и катализатор при висока температура произвежда възобновяем бензин, дизел и реактивно гориво.
• Газификация: Нагряването на органичен материал до 1400 до 1700 градуса и въвеждането на контролирани количества кислород произвежда богат на водород синтетичен газ, известен още като синтетичен газ. Можете да го използвате директно като гориво или да отделите водорода за използване в горивни клетки.

Освен изгаряне, инсталациите за биомаса също химически превръщат растителни масла, животински мазнини и мазнини в биодизел. Те също произвеждат етанол и биометан чрез ферментация.

Преди средата на 1800 г. биомасата е била най-големият източник на енергия в САЩ, но през 2022 г. той представлява само пет процента от общото потребление на първична енергия.

днес, най-големият завод за преработка на биомаса в света е в Северн Гордж, Обединеното кралство. Следващите по големина са във Финландия (три) и Полша. Заедно те произвеждат повече от 1,5 гигавата електрическа енергия и няколкостотин мегавата топлинна мощност.

Предимства и недостатъци на енергията от биомаса

Тиймджаксън/гети изображения

В индустриален мащаб дървесината и другите биомаси осигуряват алтернативи на изкопаемите горива за генериране на електричество и производство на биогорива. Ползите включват:

• Възобновяем ресурс: За разлика от изкопаемите горива, биомасата се регенерира, макар и с различна скорост. Дърветата отнемат няколко години, за да пораснат отново. Но царевицата и тревата, както и торът и канализацията, се регенерират за месеци или дори седмици.
• Контролира замърсяването: Използването на енергията, съхранявана в биомасата, използва парниковите газове, които биха се отделили, ако материалът се разложи по естествен път. Това е въглеродно неутрален процес, т.е. количеството въглерод, освободен при изгаряне, е равно на количеството в организмите, когато са били живи.
• изобилие: Във всички части на света има жив материал, който може да се събира като биомаса.
• Надежден: За разлика от слънчевата и вятърната енергия, енергията от биомаса може да се произвежда по всяко време.

Производството на енергия от биомаса обаче включва някои сериозни недостатъци:

• Изисква място: Инсталациите за биомаса се нуждаят от много място за съхранение, което ограничава местата, където могат да бъдат разположени. Някои растения отглеждат собствен органичен материал за преработка, което изисква още повече пространство.
• Неефикасен: Горенето на дърва в печките по своята същност е неефективно, тъй като голяма част от произведената топлина се губи. Изгарянето на биомаса във въглищни централи е най-ефективният начин за използването й, но все още е само 45 процента ефективност.
• Въглеродно неутрално, но не и нулево въглеродно съдържание: За разлика от слънчевата и вятърната енергия, производството на енергия от биомаса освобождава парникови газове.
• Отрицателно въздействие върху околната среда: Мащабното производство на енергия от биомаса може да доведе до обезлесяване и монокултурни култури. Това води до изчерпване на почвата и нарастваща нужда от торове и пестициди.

Начини за използване на енергия от биомаса у дома

Изгаряне на дърва в камина или печка на дърва е вековният начин за използване на енергия от биомаса у дома. Но в наши дни собствениците на жилища също могат да горят пелети или дървесен чипс. Тъй като са произведени от рециклирана дървесина и дървени стърготини, те са по-добри за околната среда. И камините на пелети са по-ефективни отколкото печки на дърва.

Други методи, като смилане на биомаса в херметически затворен контейнер и събиране на биогаз за изгаряне, са по-подходящи за големи промишлени предприятия, отколкото за домашна употреба.

Какво е бъдещето на енергията от биомаса?

Биомасата може да бъде жизнеспособна алтернатива на изкопаемите горива за производство на енергия. Но засега недостатъците пречат на широкото му използване. Големи заводи в Европа и другаде демонстрират своята жизнеспособност.

Биомасата, особено дървесината, може да бъде наистина устойчива алтернатива на изкопаемите горива при следните условия:

• Правителствата управляват горите, за да гарантират, че новите дървета ще заменят изсечените за гориво;
• Дървесината, използвана за изгаряне, предлага малка или никаква стойност за други цели;
• Събирането се извършва с оглед на опазването на биоразнообразието и опазването на местообитанията на дивата природа.

Крис Дезиел е активен в областта на строителството повече от 30 години. Той помогна за изграждането на малък град в пустинята Орегон от нулата и помогна за създаването на две компании за озеленяване. Работил е като дърводелец, водопроводчик и ремонтьор на мебели. Дезиел пише статии „Направи си сам“ от 2010 г. и е работил като онлайн консултант, последно с услугата Pro Referral на Home Depot. Работата му е публикувана в Landlordology, Apartments.com и Hunker. Дезиел също е публикувал научно съдържание и е запален музикант.