Биомасса — один из быстрорастущих возобновляемых источников энергии. Что все-таки такое биомасса? Как она употребляется? И как она подменяет нефть, природный газ и уголь, от которых мы так зависим?

Заглавие биомасса гласит само за себя: биологические вещества — растения в огромных обемах, (в массе). Био горючее позволяет получать энергию из растений и преобразоввывать ее форму, применяемую для получения электричества либо заправки автомобилей.

Ах так это работает. В процессе фотосинтеза в растениях возникают углеводороды: сахар и крахмал. Углеводороды — органические составляющие, получаемые из угля и водорода. Эти составляющие хранят энергию в связях, удерживающих их. Хранимая энергия испускается, когда растения съедают либо, что нам важнее, когда растения закапывают. Кислород в воздухе вступает в реакцию с углеродом в растениях, при всем этом выделяется энергия, вода, и диоксид углерода (CO2). Эта энергия употребляется для перевоплощения воды в пар. Пар крутит турбины, вырабатывающие электричество.

Фото DOE/NREL, Эндрю Карли, Трейси операторс фотограферз

Грузовик, выгружающий древесную стружку,- биотопливо для станции Трейси (Калифорния)

Есть и другой метод высвобождения энергии растений. В процессе ферментации сахар в растениях преобразуется в спирт. Спирт в водянистом либо газообразном виде можно спаливать, чтоб получить энергию. Горючее, получаемое из биомассы таким макаром, именуется биологическим.

Одно из наисильнейших плюсов биомассы в том, что она выходит из растений, которые просто возобновляются — их можно растить повторно. Потенциал использования биомассы очень велик. Потому что на фабрике в качестве горючего употребляются те же водородные и углеродные элементы, биомасса может поменять нефть и стать тем, что именуют публичными химикалиями. Эти вещества употребляются для производства многих продуктов, таких как изделия из пластика, краски и клей. Но на данный момент биомасса является малоиспользуемым возобновляемым источником энергии.

Что такое биомасса?

Биомасса — очень широкий термин, которым именуют хоть какой вид растительных отходов. Сюда относят и древесные, и сельскохозяйственные отходы, а так же некие виды зерновых, выращенных специально для использования в качестве биотоплива.

Фото DOE/NREL, Эндрю Карли, Трейси операторс фотограферз

На биоэлектростанции Трейси (г. Трейси, шт. Калифорния) сжигается древесный брак, оставшийся от сельскохозяйственной и промышленной деятельности и вырабатывается электричество для района Сан-Франциско. Мощность станции — 21 мегаватт.

Тыщи годов назад кто-то специально положил дерево в огнь, чтоб получить тепло. Это было 1-ое внедрение биотоплива. С того времени дерево в качестве горючего использовалось очень длительно. Обитатели многих государств до сего времени обогревают свои дома и готовят пищу, сжигая дрова. Невзирая на общедоступность, дерево при сжигании в костре является относительно неэффективным топливом. При использовании в качестве биомассы дерево употребляется очень отлично.

Живы СИСТЕМЫ

Люди сжигают древесные и растительные отходы и получают энергию. Отходы поставляет индустрия: вырубка леса, строительство, создание бумаги, фермерские хозяйства, жесткий мусор с городских свалок и метан — газ, вырабатываемый на свалках. Некие виды травок после ферментации также могут быть применены в качестве биотоплива.

Как употребляется биотопливо?

В мире биотопливо — в большей степени это продукты из древесной породы, сжигается совместно с углем на теплоэлектростанциях. Этот процесс именуется попутным сжиганием, так как заместо 1-го вида горючего употребляется два. Попутное сжигание употребляется в разных видах угольных бойлеров. Чтоб получить максимум от использования биотоплива в конструкцию бойлеров, нужно внести только маленькие конфигурации. Более действенный метод — добавлять биотопливо после распыления угля.

В 2005 году в странах Евро союза 4% энергии получали, используя биотопливо. Фаворитами в этом были Финляндия и Швеция: 16 и 20% энергии соответственно. Проекты по использованию биоотходов развиваются в Азии, чтоб поменять до сего времени обширно применяемое дерево Биотопливные проекты так же развиваются в Африке.

В 2002 году в США объем биоэнергии составлял 9733 мегаватта. Большая часть видов биотоплива попутно сжигается совместно с углем для заслуги базисной мощности — устойчивого электроснабжения (энергии, нужной для обеспечения завышенного спроса во время пиковых нагрузок). Биоэнергия обеспечивает более 3% общего энергопотребления США. В США биотопливо затмило гидроэлектростанции как возобновляемый источник энергии.

Фото является собственностью EGF.

В Чешском городе Хартманис древесные отходы поменяли уголь в качестве горючего, применяемого для центрального отопления.

Очень нередко биотопливо употребляется индустрией, которая его и делает. Например, деревообрабатывающая индустрия спаливает собственные древесные отходы, чтоб получать пар и электроэнергию, нужные для работы фабрики. К отходам относится опилки, неиспользуемые ветки и щепки. Лесопромышленность получает более 50% нужного ей электричества, используя собственные отходы. То же самое касается картонной индустрии.

Другой вариант использования биомассы — получения биотоплива. Крахмал либо сахаросодержащие злаковые преобразуются в этиловый спирт: этанол. В Бразилии большая часть транспорта заправляется этанолом. Перевод транспорта на этанол начался посреди 1970-х, когда в первый раз повысились цены на бензин. Фавориты бразильской индустрии решили понизить зависимость страны от нефти. Этаноловая индустрия развивалась медлительно, год за годом. В Бразилии выращивается сладкий тросник, он ферментируется и преобразуется в этанол. Бразильские авто должны быть универсальными, другими словами работать и на этаноле, и на бензине. Потребители делали выбор сами, основываясь на стоимости горючего.

Скоро опыт Бразилии стали перенимать другие страны. Создание этанола возрастает в Китае и Европейском союзе. В США в 2004 году выполнялось 12,9 миллиардов. л. этанола, что практически вдвое больше показателя 2002 года. Производимый этанол добавляется в бензин для роста октанового числа и понижения выбросов. В США источником этанола является кукуруза. Злаковые дают меньше этанола, чем сладкий тростник либо свекла, на земли выход этанола меньше вдвое.

Фото является собственностью IEA Bioenergy.

Этаноловый завод в Бразилии. В Бразилии авто могут работать как на этаноле, так и на бензине.

Кандидатурой кукурузе как источнику этанола в США может быть прутьевидное просо. Родина этого растения — Северная Америка, просо является более действенным источником этанола, ежели кукуруза. Внедрение этого злака находится в стадии опробации.

В США для экспериментальной заправки городских автобусов употребляется смесь бензина и этанола, именуемая E-дизельным топливом. По мере роста цен на бензин, этанол к автомобилям, работающим на этаноле продолжает возрастать.

Потребление биодизельного горючего так же вырастает и в Европе. Биодизельное горючее выходит из растительного масла, прошедшего так именуемую трансэфиризации. Животный жир и ресторанные отходы так же могут быть превращены в биотопливо. Это биотопливо в наиблежайшие деньки может на сто процентов поменять дизельного горючее либо употребляться в виде консистенции: 20% биотоплива и 80% дизельного. В 2005 году в Европейских странах произведено более 3 миллионов метрических тонн биотоплива. Самым большим потребителем и производителем является Германия. В мире начинают появляться особые программки по популяризации использования биотоплива.

Препятствия

У использования биомассы в качестве горючего есть свои преграды. Как и в случае с ископаемым топливом, сжигание вызывает образование CO2. Но ископаемое горючее выделяет CO2 миллионы лет, создавая излишек CO2 в атмосфере. В противоположность CO2, выделяемый биомассой при сжигании, поглощается растениями. Биотопливо считается «углеродно нейтральным».

Фото является собственностью Компании Дегусса.

Биодизельное горючее уже употребляется в Европе.

В био уравнении ископаемые виды горючего все еще играют главную роль. Они употребляются на всех шагах получения биомассы: выращивании растений, их сборе, доставке и обработке. Биомасса не станет углеродно нейтральной до того времени, пока на всех шагах не будет употребляться возобновляемое горючее. Когда это произойдет — загадка для всех. Пока биотопливо позволяет уменьшить выбросы CO2, потому что в процесссе использования биомассы в атмосферу выбрасывается меньше СО2.

По течению

В дальнейшем биомассы могут поменять нефть, газ и уголь в почти всех областях. Правительства разных государств будут финансировать исследования в области разивития биотоплива. Посреди вещей, которые предстоит усовершенствовать, — фабрики по чистке биомассы. Такие фабрики будут принимать разные виды биотоплива и создавать неизменный припас для использования в разных областяж индустрии. На одной из рафинадных фабрик в качестве базы для ферментации употребляются сахар в виде целлюлозы и лигнин из растений, в итоге выходит этанол. В качестве биотоплива может употребляться дерево и разные виды травок. На других рафинадных заводах для стандартизации биомассы употребляется термохимический подход, превращающий массу в более действенные жидность либо газ.

Исследователи лицезреют будущее биомассы в подмене нефти, как источника многих химикатов, применяемых в современном мире. Вещи из пластика, краски и клеи можно создавать не из нефтепродуктов, а из биомассы.