زیست توده ، هر آنچه در مورد این انرژی تجدید پذیر باید بدانید

برق با مواد آلی

اولین چیزی که باید بدانید این است که زیست توده چیزی بیش نیست مواد آلی منشأ گیاهی یا حیوانی، زباله های آلی و زباله ها در اینجا گنجانده شده است ، که ممکن است برای تولید انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

دلیل این امر آنست که گیاهان از طریق انرژی تابشی خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند فتوسنتز و بخشی از این انرژی به صورت ماده آلی ذخیره می شود ، که می توانیم از آن استفاده کنیم.

در حال حاضر ، تعریف زیر از زیست توده پذیرفته شده است:

"زیست توده به عنوان گروهی از محصولات و مواد اولیه انرژی های تجدید پذیر در نظر گرفته می شود که از مواد آلی تشکیل شده از طریق روش های بیولوژیکی نشات می گیرند".

به همین دلیل است که مفهوم سوخت های فسیلی و مواد آلی حاصل از آنها مانند پلاستیک ها و بیشتر محصولات مصنوعی در تعریف زیست توده بی جا نیست.

اگرچه این سوخت ها و مواد آلی مشتق شده منشأ بیولوژیکی دارند ، اما شکل گیری آنها در گذشته انجام شده است.

بنابراین زیست توده از طریق فتوسنتز گیاهان یک انرژی تجدید پذیر با منشأ خورشیدی است.

چگونه انرژی فتوسنتز تولید می شود

علاوه بر این ، با توجه به بخشنامه 2003/30 / EC زیست توده عبارت است از:

"بخش زیست تخریب پذیر مواد زائد و بقایای حاصل از کشاورزی ، جنگلداری و صنایع وابسته و همچنین کسری زیست تخریب پذیر زباله های صنعتی و شهری."

از آنچه که ما دریافتیم این است که به طور کلی ، هر تعریفی از زیست توده شامل 2 اصطلاح است. تجدید پذیر و ارگانیک.

زیست توده به عنوان منبع انرژی

از زمان های بسیار قدیم ، انسان برای انجام کارهای روزمره خود از زیست توده به عنوان منبع انرژی استفاده می کرده است.

از آنجا که استفاده از سوخت های فسیلی شروع به تقویت می کند ، زیست توده در هواپیمای پایین فراموش شد، جایی که سهم آن در تولید انرژی اولیه بسیار ناچیز بود.

امروزه به لطف عوامل مختلف ، زیست توده دوباره به عنوان منبع انرژی احیا شده است.

عواملی که مسئول احیای زیست توده به عنوان منبع انرژی بوده اند:

  • افزایش قیمت نفت.
  • افزایش تولیدات کشاورزی.
  • نیاز به دنبال استفاده های جایگزین برای تولید محصولات کشاورزی است.
  • تغییرات اقلیمی
  • امکان استفاده از دانش علمی و فنی برای بهینه سازی فرآیند تولید انرژی.
  • چارچوب اقتصادی مطلوب برای توسعه نیروگاه هایی که از زیست توده به عنوان سوخت استفاده می کنند ، به لطف یارانه های تولیدی که نیروگاه های تولید کننده برق با این منبع دریافت می کنند.
  • دشواری نظارتی در توسعه انواع دیگر پروژه ها ، زیست توده را به عنوان منطقی ترین گزینه برای سودآوری سرمایه گذاری اقتصادی باقی می گذارد.

انواع زیست توده

زیست توده مورد استفاده برای تولید انرژی از بقایای بهره برداری از جنگل ، از صنایع اولین و دوم تبدیل چوب ، از بخش آلی زباله های جامد شهری ، از زباله های حاصل از عملیات دام ، از محصولات کشاورزی و جنگلداری ، محصولات انرژی به دست می آید. ، کسانی که فقط به بهره برداری خود برای به دست آوردن زیست توده اختصاص داده شده است.

بطور کلی، زیست توده از هر محصول آلی حساس به استفاده از انرژی به دست می آید، گرچه اینها موارد اصلی هستند.

زیست توده طبقه بندی شده بر اساس نوع

زیست توده طبیعی

زیست توده طبیعی است که در تولید می شود اکوسیستم های طبیعی. بهره برداری فشرده از این منبع با حفاظت از محیط زیست سازگار نیست ، حتی اگر یکی از منابع اصلی انرژی در کشورهای توسعه نیافته باشد.

این زیست توده طبیعی بدون هیچ گونه مداخله انسانی برای اصلاح یا تقویت آن ایجاد می شود.

این اساساً در مورد است بقایای جنگل:

  • مشتقات پاکسازی جنگل ها و مزارع باقی مانده است
  • هیزم و شاخه ها
  • مخروطیان
  • برگ دار

زیست توده باقیمانده

زیست توده باقیمانده چیست در فعالیت های انسانی ایجاد می شود که از مواد آلی استفاده می کنند از بین بردن آن در بسیاری از موارد یک مشکل است. این نوع زیست توده دارای مزایای استفاده از آن است:

  • خطرات آلودگی و آتش سوزی را کاهش می دهد.
  • فضای دفن زباله را کاهش دهید.
  • هزینه های تولید می تواند کم باشد.
  • هزینه حمل و نقل می تواند کم باشد.
  • از انتشار CO2 خودداری کنید.
  • شغل ایجاد کنید.
  • به توسعه روستایی کمک می کند.

زیست توده باقیمانده به نوبه خود به مجموعه ای از دسته ها تقسیم می شود که در زیر ذکر شده است.

مازاد کشاورزی

مازاد کشاورزی که برای مصرف انسان استفاده نمی شود ، مناسب برای استفاده به عنوان زیست توده برای اهداف انرژی تلقی می شود.

این استفاده از محصولات کشاورزی مورد استفاده در زنجیره غذایی انسان است باعث نام بد ناموجه شده است استفاده از زیست توده برای مقاصد انرژی ، زیرا این استفاده متهم به افزایش هزینه برخی محصولات کشاورزی شده است که اساس مواد غذایی در بسیاری از کشورهای جهان سوم و در حال توسعه است.

این مازاد کشاورزی می تواند به عنوان سوخت در نیروگاه های تولید برق استفاده شود و به سوخت های زیستی تبدیل شود.

محصولات انرژی زا

محصولات انرژی که در بالا ذکر شد محصولات خاصی هستند که منحصراً به تولید انرژی اختصاص یافته اند.

بر خلاف محصولات کشاورزی سنتی ، ویژگی های اصلی آنها مشخصات آنها است بهره وری زیست توده بالا و خشن بودن بالا ، در خصوصیاتی مانند مقاومت در برابر خشکسالی ، بیماری ، قدرت ، رشد زودهنگام ، ظرفیت رشد مجدد و سازگاری با اراضی حاشیه ای بیان می شود.

محصولات انرژی زا می تواند شامل محصولات سنتی (غلات ، نیشکر ، دانه های روغنی) و غیر متعارف (سینارا ، پاتاکا ، سورگوم شیرین) باشد که موضوع مطالعات زیادی برای تعیین نیازهای کشت آنها است.

فرایندهای تبدیل زیست توده

همانطور که در بالا مشاهده شد ، تنوع زیادی که در مواد موجود در مفهوم زیست توده وجود دارد ، به نوبه خود امکان ایجاد یک ماده را فراهم می کند انواع فرآیندهای تحول ممکن از این زیست توده به انرژی تبدیل می شود.

فرایندهای تبدیل زیست توده

به همین دلیل ، زیست توده را می توان با استفاده از فرایندهای مختلف تبدیل به اشکال مختلف انرژی تبدیل کرد ، این نوع انرژی عبارتند از:

گرما و بخار بخورید

با سوزاندن زیست توده یا بیوگاز امکان تولید گرما و بخار وجود دارد.

گرما می تواند محصول اصلی برای گرم کردن و پخت و پز باشد ، یا می تواند محصول جانبی تولید برق در گیاهانی باشد که برق و بخار را تولید می کنند.

سوخت گازی

بیوگاز تولید شده در هضم بی هوازی یا فرآیندهای گازدهی می تواند در موتورهای احتراق داخلی برای تولید برق ، برای گرم کردن و تهویه مطبوع در بخشهای داخلی ، تجاری و م institutionalسسه و در وسایل نقلیه اصلاح شده استفاده شود.

سوخت های زیستی

تولید سوخت های زیستی مانند اتانول و بیودیزل (می توانید نگاهی به مقاله بیندازید طرز تهیه بیوسیز خانگی) توانایی جایگزینی مقدار قابل توجهی از سوختهای فسیلی را در بسیاری از کاربردهای حمل و نقل دارد.

استفاده گسترده از اتانول در برزیل برای بیش از 20 سال نشان داده است که سوخت های زیستی از نظر فنی در مقیاس وسیع امکان پذیر است.

در ایالات متحده و اروپا تولید آنها در حال افزایش است و آنها مخلوط با مشتقات نفتی به بازار عرضه می شوند.

به عنوان مثال ، مخلوطی به نام E20 که از 20٪ اتانول و 80٪ نفت تشکیل شده است ، در اکثر موتورهای احتراق قابل استفاده است.

در حال حاضر ، این نوع سوخت نوعی سوخت دریافت می کند کمک مالی یا دولتی، اما ، در آینده ، با افزایش محصولات انرژی و مقیاس اقتصادی ، کاهش هزینه ها می تواند تولید آنها را رقابتی کند.

برق

از این زمان برق تولید شده از زیست توده می تواند به عنوان "انرژی سبز" به بازار عرضه شود این ماده به گاز گلخانه ای فاقد انتشار دی اکسیدکربن است.

این نوع انرژی می تواند گزینه های جدیدی را به بازار ارائه دهد ، زیرا ساختار هزینه آن به کاربران این امکان را می دهد تا از سطح بالاتری از سرمایه گذاری در فناوری های کارآمد پشتیبانی کنند ، که این امر باعث افزایش صنعت انرژی زیستی می شود.

تولید همزمان (گرما و برق)

تولید همزمان به تولید همزمان بخار و برق ، که می تواند در بسیاری از فرآیندهای صنعتی که به هر دو شکل انرژی نیاز دارند اعمال شود.

به عنوان مثال ، در آمریکای مرکزی ، این فرآیند در صنعت قند بسیار رایج است ، جایی که امکان استفاده از ضایعات فرآیند ، به طور عمده باگاس وجود دارد.

به دلیل قابلیت اطمینان بالای باگاس موجود ، به طور سنتی تولید همزمان کاملاً کارآمد انجام می شود. با این حال ، در سال های اخیر روند بهبود فرآیند تولید برق بیشتر و فروش مازاد آن به شبکه برق وجود دارد.

فرایندهایی را که می توان برای انجام این تحول دنبال کرد ، به تقسیم بندی کرد فیزیکی ، فیزیکی-شیمیایی ، ترموشیمیایی و بیولوژیکی.

احتراق در گیاهان زیست توده

به عبارت ساده ، احتراق یک واکنش شیمیایی نسبتاً سریع است که توسط آن صورت می گیرد اکسیژن هوا را ترکیب می کند (اکسید کننده چیست) با عناصر اکسید کننده مختلف سوخت بنابراین انتشار گرما ایجاد می شود.

به همین دلیل ، برای وقوع این فرآیند شیمیایی ، این 4 شرایط باید رخ دهد:

  1. باید مقدار کافی سوخت ، یعنی زیست توده وجود داشته باشد.
  2. باید مقدار کافی هوای احتراق ایجاد کند که حاوی اکسیژن لازم برای اکسیداسیون یا واکنش با سوخت است.
  3. دما باید به اندازه کافی بالا باشد تا واکنش رخ دهد و پایدار باشد. اگر دما از یک مقدار خاص فراتر نرود ، به آن دمای اشتعال گفته می شود ، اکسید کننده و سوخت واکنش نمی دهند.
  4. باید یک آغازگر احتراق ، معمولاً یک شعله از قبل وجود داشته باشد. این بدان معنی است که سایر عناصر به طور معمول در احتراق سیستم احتراق ، حتی سایر سوخت ها ، شرکت می کنند.

پیش تیمار زیست توده

زیست توده ، قبل از شروع به احتراق در دیگ بخار ، باید تحت یک فرآیند آماده سازی قبلی قرار گیرد ، که روند واکنش بین سوخت و اکسید کننده را تسهیل می کند.

این فرآیند از آنجا که گرانولومتری و درجه رطوبت را کاملاً تنظیم می کند ، احتراق را تسهیل می کند.

مجموعه فرآیندها یا درمان های قبلی سه هدف اساسی دارند:

  1. همگن سازی ورودی زیست توده به دیگ بخار ، به طوری که دیگ بخار جریان مداوم انرژی با مقدار مشابه را دریافت می کند.
  2. نزول کردن گرانولومتری آن برای افزایش سطح خاص آن.
    در حقیقت ، هرچه اندازه دانه کوچکتر باشد ، سطح آن بیشتر خواهد بود تا سوخت و اکسید کننده بتوانند واکنش نشان دهند ، در نتیجه واکنش را تسریع کرده و مقدار زیست توده ای را که واکنش نمی دهد کاهش می دهد (نسوخته)
  3. رطوبت را کاهش دهید که حاوی آن است ، اجتناب از اینکه بخشی از گرمای آزاد شده در احتراق به عنوان گرما بخار آب استفاده می شود و باعث کاهش دمای بخار می شود.

همه اینها نیز باید با کمترین میزان مصرف انرژی، از آنجا که تمام انرژی مصرف شده در این فرآیندها ، مگر اینکه انرژی باقیمانده یا انرژی باشد که می تواند بصورت رایگان استفاده شود ، به معنای کاهش انرژی خالص تولید شده توسط نیروگاه است.

دیگ بخار زیست توده

دیگ بخار قطعاً همان است تجهیزات اصلی نیروگاه حرارتی با احتراق زیست توده.

در آن فرآیند تبدیل انرژی شیمیایی موجود در زیست توده به انرژی گرمایی انجام می شود که بعداً به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.

دیگ بخار علاوه بر اینکه اصلی ترین تجهیزات است ، نگرانی اصلی تکنسین هایی است که متولی بهره برداری از یک کارخانه هستند.

طرح با دیگ بخار احتراق زیست توده

بدون شک این تجهیزات می توانند بیشترین مشکلات احتمالی را به وجود آورند ، باعث بیشترین زمان خرابی و سختگیری بیشترین نگهداری شوند.

دلایل مشکل ساز بودن دیگ بخار به شرح زیر است:

  • این یک فناوری نوظهور است ، به اندازه کافی توسعه نیافته است. در مواجهه با تجربه بزرگ جمع شده در سایر فرآیندهای احتراق که مقدار زیادی انرژی حرارتی را از اکسیداسیون سوخت جامد مانند نیروگاه های زغال سنگ آزاد می کند ، احتراق زیست توده با مجموعه ای از مشکلات جدید روبرو است که هنوز برطرف نشده است. راضی کننده
  • محتوای بالای پتاسیم و کلر در زیست توده باعث ایجاد مقیاس و خوردگی در قسمتهای مختلف دیگ بخار می شود.
  • احتراق کاملاً پایدار نیست و تغییرات چشمگیری در فشار و دما ایجاد می کند.
  • به دلیل تنوع شرایطی که می توان زیست توده را در ورودی ارائه داد ، در اتوماسیون کامل کنترل دیگ بخار مشکل زیادی وجود دارد.
  • سودآوری نیروگاه ها ، حتی با پرداخت حق بیمه تولید برق توسط قانون اسپانیا ، بسیار محدود است ، که به صرفه جویی در تمام اجزا on از جمله دیگ بخار نیاز دارد. بنابراین ، از بهترین مواد یا بهترین تکنیک ها استفاده نمی شود ، زیرا هزینه بیشتری را به دنبال دارد.

فقط یکی انتخاب مناسب نوع دیگ بخار می تواند به موفقیت در دستیابی به یک پروژه تولید برق زیست توده منجر شوددر عین حال ، یک انتخاب نامناسب سودآوری در سرمایه گذاری در این نوع نیروگاه ها را که بین 1 تا 3 میلیون یورو به ازای هر مگاوات برق نصب شده است ، بسیار دشوار خواهد کرد.

گیاهان ترموالکتریک زیست توده

یک کارخانه ترموالکتریک زیست توده یک است نیروگاه تولید برق که از انرژی شیمیایی موجود در مقدار مشخصی از زیست توده بهره می برد و از طریق فرآیند احتراق به عنوان انرژی حرارتی آزاد می شود.

در وهله اول ، یک نیروگاه بازیابی انرژی زیست توده باید دارای یک سیستم پیش تصفیه زیست توده باشد ، اهداف اصلی آن کاهش رطوبت موجود در آن ، سازگاری اندازه و یکنواختی زیست توده است تا شرایط را استاندارد کند. دیگ بخار و رسیدن به بالاترین بهره وری از سیستم احتراق.

هنگامی که انرژی حرارتی در کوره مناسب آزاد شد ، گازهای آزاد شده در احتراق ، متشکل از CO2 و H2O عمدتا همراه با سایر مواد جامد و گازی ، گرمای خود را در دیگ بخار که آب از آن گردش می کند تبادل می کنند و به طور معمول در بخار تبدیل می شود فشار و درجه حرارت خاصی

گازهای احتراق زیست توده از دیگ بخار عبور می کنند و در مراحل مختلف انرژی خود را به آب / بخار می رسانند: دیواره های آب ، سوپرهیتر ، پرتو بخار کننده ، گرم کننده و پیش گرم کننده هوا.

بخار تحت فشار تشکیل شده در دیگ بخار به یک توربین منتقل می شود و در آنجا منبسط می شود و تولید انرژی جدیدی را ایجاد می کند که انرژی پتانسیل موجود در بخار تحت فشار را تبدیل می کند. ابتدا در انرژی جنبشی ، و بعداً در انرژی مکانیکی چرخشی.

چارچوب قانونی برای گیاهان ترموالکتریک زیست توده در اسپانیا

تولید برق در اسپانیا مربوط به سرمایه گذاران خصوصی، گرچه فعالیتی است که به شدت توسط دولت تنظیم می شود.

قوانین و احکام مختلف این فعالیت را تنظیم می کنند و دانستن این چارچوب قانونی برای هر تکنسینی که در نیروگاه های زیست توده کار می کند ضروری است.

فعالیتهای مختلف مربوط به انرژی الكتریكی ، با توجه به اهمیت این فعالیتها ، تحت یك مداخله دولت خاص قرار می گیرند.

به طور سنتی ، از شخصیت خدمات عمومی استفاده می شود که دولت مسئول تولید ، حمل و نقل ، توزیع و تجاری سازی انرژی الکتریکی است.

امروز این سرویس دیگر یک سرویس عمومی نیست ، زیرا این فعالیت ها کاملاً آزاد شده اند.

مداخلات عمومی در حال حاضر حفظ می شود زیرا آنها فعالیتهایی هستند که تحت مقررات قوی قرار دارند. در وهله اول جالب است که بررسی کنید هنجارهای مختلفی که می توانند بر فعالیت های مربوط به تولید ، انتقال و فروش انرژی الکتریکی تأثیر بگذارند ، چگونه است.

زیست توده برای مصارف خانگی

اگرچه من بیشتر روی به دست آوردن انرژی برای برق متمرکز شده ام ، اما استفاده از زیست توده برای تولید گرما برای استفاده از گرمایش نیز ذکر شده است و حتی بهتر است ، در یک سطح خانگی با دیگهای بخار و اجاق گازهای اختصاص داده شده به آن.

ورق برای تولید گلوله

اگر اطلاعات بیشتری می خواهید می توانید مقاله همکار من ژرمن را بخوانید هر آنچه در مورد اجاق های گندله باید بدانید

به این ترتیب ، هیچ کس نمی تواند شما را در مسئله زیست توده متوقف کند و چه کسی می داند ، شاید شما جرات کنید یکی از این اجاق ها را در خانه خود نصب کنید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.