Биомасса (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе в момент наблюдения.

Посреди наземных животных организмов самую большую по массе часть составляют насекомые, членистоногие и подобные им, обеспечивающие существование растительных организмов. (Более 80-ти процентов сухопутной биомассы).

Население земли, как часть млекопитающих, представляет собой наименее 1-го кубического километра, что составляет одну пренебрежимо малую, несоизмеримую со всей биомассой, часть всей биомассы Земли.

Состав

Биомасса по существу состоит из макромолекулярных органических полимеров — лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза.

Применение биомассы в энергетике

Биомасса — 6-ой по припасам из доступных на реальный момент источников энергии после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа. Приближённо полная био масса земли оценивается в 2,4?1012 тонн.

Биомасса — 5-ый по производительности возобновимый источник энергии после прямой солнечной, ветровой, гидро и геотермальной энергии. Раз в год на земле появляется около 170 миллиардов т. первичной био массы и примерно тот же объём разрушается.

Биомасса — наикрупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс (более 500 млн т.у.т./год)

Биомасса применяется для производства тепла, электроэнергии, биотоплива, биогаза (метана, водорода).

Основная часть топливной биомассы (до 80%), это сначала древесная порода, употребляется для подогрева жилищ и изготовления еды в развивающихся странах.

Примеры

В 2002 году в электроэнергетике США было установлено 9733 МВт генерирующих мощностей, работающих на биомассе. Из их 5886 МВт работали на отходах лесного и сельского хозяйства, 3308 МВт работали на твёрдых городских отходах, 539 МВт на других источниках.

В 2003 году 4 % всей энергии в США выполнялось из биомассы.

В 2004 году во всём мире производили электричество из биомассы электростанции общей мощностью 35 000 МВт.

В текущее время европейские страны проводят опыты по выращиванию энергетических лесов для производства биомассы. На огромных плантациях выращиваются быстрорастущие деревья: тополь, акация, эвкалипт и другие. Испытано около 20 видов растений. Плантации могут быть комбинированными, когда меж рядами деревьев выращиваются другие сельскохозяйственные культуры, к примеру, тополь смешивается с ячменём. Период ротации энергетического леса — 6—7 лет.

Способом пиролиза из биомассы получают жидкое биотопливо, метан, водород. Может быть внедрение различного сырья: отходы древесной породы, трава, кукурузная шелуха и т. д. Из пшеничной травы выходит до 58 % биотоплива, 18 % угля и 24 % газов.

Всераспространено применение топливных пеллет — твёрдого горючего из отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных производств.

Жидкое биотопливо

Из масличных культур с помощью этерификации выделенного растительного масла делается различное дизельное горючее (Биодизель). Проводятся исследования по выращиванию высокопродуктивных плантаций масляных водных растений.

Оковём ферментации сахаро и крахмалсодержащих товаров (злаки, картофель, сладкая свёкла), и с подготовительным гидролизом в случае использования целлюлозосодежащего растительного сырья (древесная порода, трава, растительные отходы) получают этанол (биоэтанол). Этанол применяется в качестве моторного горючего в чистом виде и в консистенции с бензинами, употребляется для производства этил-трет-бутилового эфира — высококачественного горючего для бензиновых агрегатов, являющегося отчасти биотопливом в отличие от метил-трет-бутилового эфира.

Газификация биомассы

В отличие от газификации угля, газификация биомассы происходит при более низкой температуре. Из 1 килограмма биомассы можно получить до 0,6 килограмма биогаза, в каком содержание водорода не превосходит ~5% по массе.

Из навоза животных способом метанового брожения получают биогаз. Биогаз на 55—75 % состоит из метана и на 25—45 % из СО2. Из тонны навоза большого рогатого скота (в сухой массе) выходит 250—350 кубических метров биогаза. Мировой фаворит по количеству действующих установок по производству биогаза — Китай.

Лэндфилл-газ — одна из разновидностей биогаза. Выходит на свалках из городских бытовых отходов. В США в 2002 году находилось в эксплуатации 350 заводов по производству лэндфилл-газа, в Европе — 750, всего в мире — 1152, полное количество производимой энергии — 3929 МВт, объём обрабатываемых отходов — 4548 млн. тонн!

Ресурсы

Наша родина раз в год копит до 300 млн. т. в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн т в сельскохозяйственном производстве, 50 млн. т. в виде бытового мусора.

США на свободных землях могут раз в год растить 1,3 млрд тонн биомассы (Switchgrass — разновидности проса). Из этой биомассы можно получать биотоплива в объёме, эквивалентом 4,5 млн. баррелей нефти в денек.

• < Попередня
• Наступна >