Energia de biomasă
Biomasa include materialul biologic ce poate fi utilizat ca şi combustibil sau pentru producţia industrială. Biomasa este reprezentată de materia organică vegetală, reziduurile metabolice de origine animală (gunoiul) precum şi microorganismele. Biomasa agricolă include produsele secundare ale plantelor cultivate precum: paiele, ciocălăii, tulpinile (floarea- soarelui, soia) frunzele (sfeclă), păstăile (soia, fasole), cojile (nuci, alune), seminţele (prun, piersic, cais) şi gunoiul din fermele de animale. Pe lângă sursele de biomasă agricolă mai există şi cele forestiere, materialul principal şi secundar din exploatarea pădurilor şi a plantaţiilor de răşinoase şi foioase. Chiar şi combustibilii fosili precum cărbunele şi ţiţeiul, deşi nu sunt consideraţi biomasă îşi au originea în biomasa vegetală a erelor trecute, transformată substanţial prin procese geologice.
În acest context, biomasa poate fi arsă pentru a genera căldură şi electricitate sau poate fi folosită ca material grosier pentru producţia de biocombustibili (biodiesel, bioetanol) şi a unor compuşi chimici. Biomasa est biodegradabilă şi regenerabilă. Producerea de biomasă reprezintă un domeniu în plină expansiune datorită creşterii interesului pentru sursele altenative de energie.
Clasificări ale biomasei
Resursele de biomasă care pot fi folosite pentru producerea de energie sunt foarte diverse. O clasificare poate fi făcută din punct de vedere al reziduurilor (deşeurilor) primare, secundare şi biomasa care este special cultivată pentru scopuri energetice:
- Reziduurile primare sunt produse din plante sau din produse forestiere. Astfel de biomasă este disponibilă „în câmp” şi trebuie colectată pentru utilizarea ei ulterioară.
- Reziduurile secundare devin disponibile după ce un produs din biomasă a fost folosit. Reprezintă diferite deşeuri, care variază din punct de vedere al fracţiei organice, incluzând deşeuri menajere, deşeuri lemnoase, deşeuri de la tratarea apelor uzate, etc.
- Deşeurile forestiere includ deşeuri care nu mai pot fi folosite, copaci imperfecţi din punct de vedere comercial, copaci uscaţi şi alţi copaci care nu pot fi valorificaţi şi trebuie tăiaţi pentru a curăţa pădurea.
Culturile cu scopuri energetice:
-copaci cu viteza mare de creştere: plopul, salcia, eucaliptul;
-culturile agricole: trestia de zahăr, rapiţa, sfecla de zahăr;
-culturi perene: miscanthus;
-plante erbacee cu viteza mare de creştere: Switchgrass sau Panicum virgatum (o plantă perenă ce creşte în America de Nord), Miscanthus sau iarba elefant (iarba de Uganda).
Biomasa este utilizată pentru obţinerea de hrană, furaje, materii prime şi auxiliare pentru diferite industrii, energie.
Obţinerea de energie (bioenergie) din biomasă se realizează prin:
-arderea directă cu generare de energie termică;
-arderea prin piroliză, cu generare de singaz (CO plus H2);
-fermentarea cu generare de biogaz (CH4) sau bioetanol (CH3-CH2-OH); biogazul se poate arde direct, iar bioetanolul, în amestec cu benzina, poate fi utilizat în motoarele cu combustie internă.
-transformarea chimică a biomasei de tip ulei vegetal prin tratare cu un alcool și generare de esteri, de exemplu, metil esteri (biodiesel) și glicerol; în etapa următoare, biodieselul purificat se poate arde în motoarele diesel; de asemenea, uleiul vegetal se poate arde în motoarele diesel ca atare sau în amestec cu motorina în diferite proporţii, dar cu calităţi inferioare biodieselului.
-degradarea enzimatică a biomasei cu obținere de etanol sau biodiesel.
Din punct de vedere al potenţialului energetic al biomasei, teritoriul României a fost împărţit în opt regiuni şi anume: Delta Dunării – rezervaţie a biosferei; Dobrogea; Moldova; Munţii Carpaţi (Estici, Sudici, Apuseni); Platoul Transilvaniei; Câmpia de Vest; Subcarpaţii; Câmpia de Sud.
Conţinutul energetic al diferitelor tipuri de biomasă (electric Mwh)
1 tonă cărbune = 2.5 Mwh
1 tonă peleţi de lemn = 1.8 – 2 Mwh
1 tonă rumeguş = 1.8 Mwh
1 tonă aşchii de lemn = 0.8 – 1.5 Mwh
1 tonă zaţ de cafea = 1.6 Mwh
1 tonă de deşeuri organice = 10 Mwh
10.000 litri de ulei = 40 tone de aşchii de lemn = 22 tone de peleți
1 tonă de ulei = 2.5 tone de peleţi
