Iepriekšējā rakstā, par kuru es runāju geotermāla enerģija un es komentēju, ka atjaunojamās enerģijas jomā ir dažas, kas ir labāk zināmas un izmantotas, piemēram, saules un vēja enerģija, un citas, kas ir mazāk zināmas, piemēram, biomasas enerģija vai bioenerģija. Šajā ierakstā mēs uzzināsim visu, kas saistīts ar šo atjaunojamās enerģijas veidu un tā iespējamajiem izmantošanas veidiem. Bioenerģijai ir milzīgs potenciāls, jo tā ļauj ražot enerģiju no organiskajiem atkritumiem, ko var izmantot gan siltuma, gan elektroenerģijas ražošanā.
Kas ir biomasas enerģija vai bioenerģija?
Biomasas enerģija ir atjaunojamās enerģijas veids, ko iegūst, izmantojot organisko savienojumu sadegšana, kas var rasties no lauksaimniecības, mežsaimniecības, rūpniecības atkritumiem vai pat sadzīves atkritumiem. Izmantojot šos dabas resursus, ne tikai tiek ražota enerģija, bet arī palīdz rūpēties par vidi, izvairoties no atkritumu uzkrāšanās. Visbiežāk izmantotie materiāli ir atzarošanas atliekas, olīvu kauliņi, riekstu čaumalas, koksnes atkritumi un pat cietie pilsētas atkritumi.
Izmantojot tādus procesus kā tiešā sadegšana vai pārveidojot biodegvielā, piemēram, spirtā, metanolā vai eļļā, šie materiāli var radīt enerģiju. Biogāzi iespējams iegūt arī organisko vielu fermentācijas ceļā. Tas izceļ biomasu kā daudzpusīgu avotu, ko var izmantot gan siltuma, gan elektroenerģijas ražošanai, un veicina aprites ekonomika.
Biomasas avoti un veidi
Biomasa, ko izmanto bioenerģijas ražošanai, var nākt no dažādiem avotiem. Tos var iedalīt pēc izcelsmes:
- Dabiskā biomasa: Tas nāk no augu un dzīvnieku materiāliem, kas rodas dabiski bez cilvēka iejaukšanās, piemēram, meža paliekām.
- Atlikusī biomasa: Tie ir cilvēku darbības radīti atkritumi, piemēram, lauksaimniecības, lopkopības vai rūpniecības atkritumi. Piemēri ir kūtsmēsli vai augu atliekas.
- Biomasas kultūras: Šis avots attiecas uz enerģijas kultūrām, kas īpaši iestādītas enerģijas ražošanai, piemēram, miskanti vai kārkli.
Papildus minētajiem materiāliem ir arī citi avoti, piemēram, rūpnieciskie atkritumi no papīra vai koka rūpnīcām un pat cietie pilsētu atkritumi, kas padara biomasu par patiesi daudzveidīgu enerģiju.
Kā rodas biomasas enerģija?
Enerģiju iegūst, sadedzinot biomasu, kas galvenokārt tiek ražota speciālie biomasas katli. Šie katli sadedzina organiskās atliekas, lai radītu siltumu, savukārt lieko enerģiju var uzglabāt akumulatoros, lai tos izmantotu vēlāk. Šī procesa galvenā iezīme ir tāda, ka degšanas rezultātā radušos pelnus var atkārtoti izmantot kā mēslojumu, tādējādi noslēdzot ciklu un vēl vairāk samazinot ietekmi uz vidi.
Turklāt lielākās iekārtās tos var papildināt ar turbīnām, lai ražotu elektroenerģiju, izmantojot sadegšanas laikā radīto tvaiku. Šī divējāda izmantošana gan siltumam, gan elektrībai parāda bioenerģijas daudzpusību.
No biomasas iegūta biodegviela
Viens no svarīgākajiem no biomasas iegūtajiem produktiem ir biodegviela, kas spēj aizstāt tradicionālo fosilo kurināmo dažās galvenajās ekonomikas nozarēs, piemēram, transportā. Šīs ir galvenās biodegvielas:
- Biodīzeļdegviela: To iegūst no augu eļļām un dzīvnieku taukiem. Tas ir bioloģiski noārdāms un nesatur toksiskus savienojumus, piemēram, sēru, padarot to par zaļāku alternatīvu parastajai dīzeļdegvielai.
- Bioetanols: Šķidrā degviela, kas iegūta, fermentējot cieti, kas atrodas tādās kultūrās kā kukurūza vai cukurniedres. To plaši izmanto maisījumos ar benzīnu, lai samazinātu piesārņojošo gāzu emisijas.
- Biogāze: Tas rodas organisko vielu anaerobās sadalīšanās rezultātā. Saražotā biogāze ir galvenokārt metāna un oglekļa dioksīda maisījums, ko var izmantot elektroenerģijas ražošanai vai kā degvielu transportlīdzekļiem.
Biodegvielai izdodas samazināt atkarību no neatjaunojamiem resursiem un veicināt oglekļa dioksīda emisiju samazināšanos, izmantojot slēgtu ciklu: augu augšanas laikā uztvertais CO2 ir līdzvērtīgs to sadegšanas laikā emitētajam CO2.
Biomasas patēriņš un izmantošana Spānijā
Spānijā biomasai ir nozīmīga loma atjaunojamo energoresursu matricā, un tā ir atbildīga par gandrīz 45% no atjaunojamās enerģijas ražošanas valstī. Tādas kopienas kā Andalūzija, Galisija un Kastīlija un Leona ir dažas no galvenajām šāda veida enerģijas patērētājām to bagātīgās lauksaimniecības un mežsaimniecības darbības dēļ.
Spānija izceļas arī Eiropas līmenī bioetanola ražošana, un biomasu galvenokārt izmanto siltumenerģijas ražošanai vai nu privātmājās ar biomasas katliem, vai rūpnieciskās ražotnēs elektroenerģijas ražošanai.
biomasas katli
Biomasas katli ir viena no galvenajām sistēmām, kas ļauj izmantot biomasas enerģiju mājās un ēkās. Tie darbojas līdzīgi kā parastie apkures katli, bet izmanto dabisko kurināmo, piemēram, koksnes granulas, olīvu kauliņi vai riekstu čaumalas. Papildus apkurei tos var izmantot mājas ūdens sildīšanai, panākot ievērojamu energoefektivitāti.
Lai optimizētu tā darbību, bieži tiek uzstādīti akumulatori, kas uzglabā sadegšanas laikā radušos siltumu izmantošanai citos laikos. Šī tehnoloģija ir sastopama gan mājās, gan lielās rūpnieciskās iekārtās.
Biomasas enerģijas priekšrocības
Biomasai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem enerģijas avotiem:
- Atjaunojamā un neizsīkstošā enerģija: No organiskiem resursiem, kas tiek pastāvīgi atjaunoti, biomasa ir ilgtermiņa ilgtspējīgs enerģijas avots.
- Siltumnīcefekta gāzu samazināšana: Izmantojot bioloģiskos atkritumus un uztverot CO2 šo resursu radīšanas procesā, biomasa ievērojami samazina oglekļa emisijas.
- Aprites ekonomikas veicināšana: Izmantojot atkritumus, kas citādi tiktu izmesti, jūs veicināt aprites ekonomiku un novēršat atkritumu uzkrāšanos.
- Ekonomisks: Salīdzinot ar fosilo kurināmo, biomasai ir daudz zemākas izmaksas, tāpēc tas ir pieņemams risinājums daudzām kopienām.
Bioenerģijas trūkumi un izaicinājumi
Neskatoties uz daudzajām priekšrocībām, biomasa saskaras arī ar dažām problēmām:
- Zema energoefektivitāte: Dažiem biomasas veidiem ir salīdzinoši zems enerģijas blīvums, kas nozīmē, ka ir nepieciešams liels daudzums materiāla, lai radītu pietiekamu enerģiju.
- Infrastruktūras izmaksas: Sākotnējās specializēto pārstrādes rūpnīcu un katlu uzstādīšanas izmaksas ir augstas, kas var būt šķērslis masveida ieviešanai.
- Vides ietekme: Lai gan biomasa ir atjaunojama, tās pārmērīga izmantošana un bezatbildīga izmantošana var izraisīt mežu izciršanu un ietekmēt vietējās ekosistēmas.
Neskatoties uz šīm problēmām, inovācijas bioenerģijas jomā turpina attīstīties, lai uzlabotu tās efektivitāti un samazinātu tās ietekmi.
Īsāk sakot, biomasas enerģija ir galvenā iespēja virzīties uz ilgtspējīgāku nākotni. Tā spēja izmantot dabisko atkritumu priekšrocības, ražot enerģiju un samazināt atkarību no fosilā kurināmā padara to par vienu no daudzsološākajiem risinājumiem globālajā enerģētikas pārejā.