Биомаса, сè што треба да знаете за оваа обновлива енергија

Електрична енергија со органска материја

Првото нешто што треба да го знаете е дека биомасата не е ништо повеќе од органска материја од растително или животинско потекло, ова вклучува органски отпад и отпад, што е способни да се користат за производство на енергија.

Причината се должи на фактот дека растенијата ја трансформираат зрачечката енергија на Сонцето во хемиска енергија преку фотосинтеза и дел од оваа енергија се складира во форма на органска материја, од која можеме да ги искористиме.

Во моментов, следнава дефиниција за биомаса е прифатена:

„Биомасата се смета за група на производи од обновлива енергија и суровини кои потекнуваат од органска материја формирана со биолошки средства“.

Поради оваа причина, концептот на фосилни горива и органските материјали добиени од нив, како што се пластика и повеќето синтетички производи, не е на место во дефиницијата за биомаса.

Иако овие горива и добиени органски материјали имале биолошко потекло, нивното формирање се одвивало во минатото.

Биомасата е обновлива енергија од сончево потекло преку фотосинтеза на растенијата.

како се произведува енергија за фотосинтеза

Покрај тоа, според Директива 2003/30 / ЕЗ биомаса е:

„Биоразградлив дел од отпадни производи и остатоци од земјоделството, шумарството и сродните индустрии, како и биоразградливиот дел од индустрискиот и комуналниот отпад“.

Според она што го сфаќаме е дека на општ начин, секоја дефиниција за биомаса опфаќа главно 2 поими; обновливи и органски.

Биомаса како извор на енергија

Уште од античко време, човекот ја користел биомасата како извор на енергија за извршување на своите секојдневни задачи.

Бидејќи употребата на фосилни горива започна да се зафаќа, биомасата беше заборавена на долната рамнина, каде што неговиот придонес во производството на примарна енергија беше занемарлив.

Денес, благодарение на различните фактори, биомасата повторно заживеа како извор на енергија.

Факторите кои биле одговорни за заживување на биомасата како извор на енергија се:

  • Растечката цена на нафтата.
  • Зголемено земјоделско производство.
  • Треба да се бараат алтернативни употреби на земјоделското производство.
  • Климатски промени
  • Можност за користење на научно и техничко знаење за оптимизирање на процесот на производство на енергија.
  • Поволна економска рамка за развој на постројки кои користат биомаса како гориво, благодарение на производствените субвенции што ги добиваат централите за производство на електрична енергија со овој извор.
  • Регулаторна тешкотија за развој на други видови на проекти, оставајќи ја биомасата како најразумна алтернатива за да се направат профитабилни економски инвестиции.

Видови на биомаса

Биомасата што се користи за производство на енергија се добива од остатоци од експлоатација на шуми, од индустрии од прва и втора трансформација на дрво, од органски дел од урбан цврст отпад, од отпад од сточарско работење, од земјоделски и шумски производи, енергетски култури, оние наменети исклучиво за нивна експлоатација за добивање биомаса.

Општо, биомасата се добива од кој било органски производ подложен на употреба на енергија, иако овие се главните.

Биомаса класифицирана според видот

Природна биомаса

Природна биомаса е онаа произведена во природни екосистеми. Интензивната експлоатација на овој ресурс не е компатибилна со заштитата на животната средина, иако е еден од главните извори на енергија во неразвиените земји.

Оваа природна биомаса е создадена без никаква човечка интервенција за да ја измени или подобри.

Во суштина станува збор за остатоци од шуми:

  • Останати деривати за чистење шуми и насади
  • Огревно дрво и гранки
  • Четинари
  • Лиснато

Преостаната биомаса

Останатата биомаса е што генерирани во човечки активности кои користат органска материја. Неговата елиминација во многу случаи е проблем. Овој тип на биомаса има поврзани предности во неговата употреба:

  • Ги намалува ризиците од загадување и пожар.
  • Намалете го просторот за депонија.
  • Трошоците за производство можат да бидат ниски.
  • Трошоците за превоз можат да бидат ниски.
  • Избегнувајте емисии на CO2.
  • Генерирајте работни места.
  • Придонесува за рурален развој.

Заостанатата биомаса е поделена на низа категории споменати подолу.

Земјоделски вишок

Земјоделски вишок што не се користи за човечка исхрана се смета за погоден за употреба како биомаса за енергетски цели.

Оваа употреба на земјоделски производи што се користат во човечкиот синџир на храна предизвика неоправдано лошо име за употреба на биомаса за енергетски цели, бидејќи оваа употреба е обвинета за зголемување на цената на одредени земјоделски производи што се основа на храна во многу земји од третиот свет и земјите во развој.

Овие земјоделски вишоци можат да се користат и како гориво во постројки за производство на електрична енергија и да се трансформираат во биогорива.

Енергетски култури

Енергетските култури споменати погоре се специфични култури исклучиво посветени на производство на енергија.

За разлика од традиционалните земјоделски култури, нивните главни карактеристики се нивните висока продуктивност на биомаса и висока рустикалност, изразени во карактеристики како што се отпорност на суша, болести, енергија, ран раст, капацитет за повторно растење и прилагодување кон маргиналните земјишта.

Енергетските култури можат да вклучуваат традиционални култури (житарици, шеќерна трска, маслодајни семе) и неконвенционални (цинара, патака, сладок сорго) кои се предмет на бројни студии за да се утврдат нивните потреби за одгледување.

Процеси на трансформација на биомаса

Како што се гледа погоре, големата разновидност на материјали што е вклучена во концептот на биомаса овозможува за возврат да се воспостави a разновидност на можни процеси на трансформација на оваа биомаса во енергија.

Процеси на трансформација на биомаса

Поради оваа причина, биомасата може да се трансформира во различни форми на енергија со примена на различни процеси на конверзија, овие видови на енергија се:

Топлина и пареа

Можно е да се генерираат топлина и пареа со согорување на биомаса или биогас.

Топлината може да биде главен производ за апликации за греење и готвење, или може да биде нуспроизвод од производство на електрична енергија во постројки што когенерираат електрична енергија и пареа.

Гасно гориво

Биогасот произведен во анаеробни процеси на варење или гасификација може да се користи во мотори со внатрешно согорување за производство на електрична енергија, за греење и климатизација во домашниот, комерцијалниот и институционалниот сектор и во модифицирани возила.

Биогорива

Производство на биогорива како што се етанол и биодизел (може да погледнете во статијата Како да направите домашен биозизел) има потенцијал да замени значителни количини фосилни горива во многу апликации за транспорт.

Големата употреба на етанол во Бразил покажа, повеќе од 20 години, дека биогоривата се технички изводливи во голем обем.

Во САД и Европа нивното производство се зголемува и тие се пласираат на пазарот измешани со нафтени деривати.

На пример, мешавината наречена Е20, составена од 20% етанол и 80% нафта, е применлива во повеќето мотори за палење.

Во моментов, овој тип на гориво прима некаков вид на грант или државна помош, но, во иднина, со зголемувањето на енергетските култури и економијата на обем, намалувањето на трошоците може да го направи нивното производство конкурентно.

Електрична енергија

Електричната енергија произведена од биомаса може да се пласира како „зелена енергија“, оттогаш тоа не придонесува за ефект на стаклена градина затоа што е ослободен од емисии на јаглерод диоксид (СО2).

Овој тип на енергија може да понуди нови опции на пазарот, бидејќи нејзината структура на трошоци ќе им овозможи на корисниците да поддржат поголеми нивоа на инвестиции во ефикасни технологии, што ќе ја зголеми индустријата за биоенергија.

Ко-генерација (топлина и електрична енергија)

Ко-генерација се однесува на истовремено производство на пареа и електрична енергија, што може да се примени на многу индустриски процеси за кои се потребни двата форми на енергија.

Во Централна Америка, на пример, овој процес е многу чест во индустријата за шеќер, каде што е можно да се искористи отпадот од процесот, главно багаса.

Како резултат на високата сигурност на достапната багаса, традиционално, когенерацијата се изведува доста ефикасно. Сепак, во последниве години постои тренд да се подобри процесот за производство на повеќе електрична енергија и продавање на вишокот на електричната мрежа.

Процесите што можат да се следат за да се изврши оваа трансформација може да се поделат на физички, физичко-хемиски, термохемиски и биолошки.

Согорување кај растенијата со биомаса

Едноставно кажано, согорувањето е прилично брза хемиска реакција, при што комбинира кислород од воздухот (што е оксидатор) со различните оксидирачки елементи на горивото со што се создава ослободување на топлина.

Поради оваа причина, за да се случи овој хемиски процес, мора да се појават овие 4 околности:

  1. Мора да има доволно количество гориво, односно биомаса.
  2. Таа мора да создаде доволно количество воздух на согорување, кој содржи кислород неопходен за оксидирање или реакција со горивото.
  3. Температурата мора да биде доволно висока за да се појави реакција и да се одржи. Ако температурата не надминува одредена вредност, наречена температура на палење, оксидаторот и горивото не реагираат.
  4. Мора да има иницијатор за согорување, обично веќе постоечки пламен. Ова значи дека другите елементи вообичаено учествуваат во палењето на системот за согорување, дури и другите горива.

Предтретман на биомаса

Биомасата, пред да се продолжи со нејзиното согорување во котелот, мора да биде подложена на претходен процес на подготовка, кој го олеснуваат процесот на реакција помеѓу горивото и оксидаторот.

Овој процес го олеснува согорувањето бидејќи фундаментално ја прилагодува гранулометријата и степенот на влажност.

Збир на процеси или претходни третмани имаат три основни цели:

  1. Хомогенизираат влезот на биомаса во котелот, така што котелот добива постојан проток на енергија со слична вредност.
  2. Намали нејзината гранулометрија да се зголеми неговата специфична површина.
    Всушност, колку е помала големината на зрната, толку е поголема површината, така што горивото и оксидаторот можат да реагираат, со што се забрзува реакцијата и се намалува количината на биомаса што не реагира (не изгорена)
  3. Намалете ја влажноста што ја содржи, избегнувајќи дел од топлината ослободена при согорување да се користи како топлина на испарување на водата, намалувајќи ја температурата на испарувањата.

Сето ова исто така мора да се направи со најмала можна потрошувачка на енергија, бидејќи целата потрошена енергија во овие процеси, освен ако не е преостаната енергија или енергија што може да се искористи без трошоци, ќе значи намалување на нето енергијата генерирана од централата.

Котел за биомаса

Котелот е дефинитивно главна опрема на термоелектричната централа за согорување на биомаса.

Во него се спроведува процесот на трансформација на хемиската енергија содржана во биомасата во топлинска енергија, која подоцна ќе се трансформира во механичка енергија.

Котелот, покрај тоа што е главна опрема, е и главна грижа на техничарите кои се задолжени за работата на постројката.

Шема со котел за согорување на биомаса

Без сомнение, опремата може да предизвика најмногу потенцијални проблеми, предизвикува најголем застој и бара најстрого одржување.

Причините зошто котелот е проблематична опрема се како што следува:

  • Тоа е нова технологија, недоволно развиена. Соочени со големото искуство акумулирано во други процеси на согорување кои ослободуваат голема количина на топлинска енергија од оксидацијата на цврсто гориво, како што се постројките за јаглен, согорувањето на биомасата се соочува со низа нови проблеми кои сè уште не биле решени. се решени целосно задоволително.
  • Големата содржина на калиум и хлор во биомасата предизвикува размер и корозија во различни делови на котелот.
  • Согорувањето не е тотално стабилно, претставувајќи значителни варијации на притисокот и температурата.
  • Постои голема тешкотија при целосно автоматизирање на контролата на котелот, поради варијабилноста на условите во кои биомасата може да биде присутна на влезот.
  • Профитабилноста на постројките, дури и со премиите за производство на електрична енергија што ги нуди шпанското законодавство, е многу мала, што бара заштеда на сите компоненти, вклучително и на котелот. Затоа, најдобрите материјали или најдобрите техники не се користат, поради зголемувањето на цената што ја повлекуваат.

Само еден Правилниот избор на тип на котел може да доведе до успех во постигнувањето на проект за производство на електрична енергија од биомасаВо исто време, несоодветен избор ќе го направи крајно тешко инвестицијата во овој тип на централа, што претставува помеѓу 1 и 3 милиони евра за инсталирана електрична енергија од XNUMX MW, да биде профитабилна.

Термоелектрични постројки за биомаса

Термоелектрична биомаса е постројка за производство на електрична енергија што ја искористува хемиската енергија содржана во одредена количина на биомаса и се ослободува како топлинска енергија преку процес на согорување.

На прво место, постројката за обновување на енергијата од биомаса мора да има систем за предтретман на биомаса, чии главни цели се намалување на влажноста што ја содржи, прилагодување на големината и униформноста на биомасата, со цел да се стандардизираат условите. влегување во котелот и постигнување на најголема ефикасност на системот за согорување.

Штом топлинската енергија се ослободи во соодветна печка, гасовите ослободени при согорување, составени од СО2 и Н2О претежно заедно со други цврсти и гасовити супстанции, ја разменуваат својата топлина во котел низ кој циркулира вода и кој нормално се претвора во пареа на одреден притисок и температура.

Гасовите од согорување на биомаса поминуваат низ котелот, давајќи ја својата енергија на вода / пареа во различни фази: wallsидови на вода, супер грејач, зрак испарувач, економајзер и предзагревачи на воздух.

Пареата под притисок формирана во котелот потоа се транспортира во турбина, каде што се шири, произведувајќи нова енергетска трансформација со која се претвора потенцијалната енергија содржана во пареата под притисок прво во кинетичката енергија, а потоа и во ротационата механичка енергија.

Законска рамка за термоелектричните централи за биомаса во Шпанија

Производството на електрична енергија во Шпанија одговара на приватни инвеститори, иако тоа е активност силно регулирана од државата.

Различни закони и декрети ја регулираат оваа активност и од суштинско значење е секој техничар што работи во централи на биомаса да ја знае оваа законска рамка.

Различните активности поврзани со електричната енергија се предмет на одредена државна интервенција, со оглед на важноста на овие активности.

Традиционално, се користи карактерот на јавната служба, а државата е одговорна за производство, транспорт, дистрибуција и комерцијализација на електричната енергија.

Денес веќе не е јавен сервис, бидејќи овие активности се целосно либерализирани.

Јавната интервенција во моментов се одржува бидејќи тие се активности подложени на силна регулација. Beе биде интересно пред сè да се проучи како се разликуваат нормите што можат да влијаат на активностите поврзани со производство, транспорт и продажба на електрична енергија.

Биомаса за домашна употреба

Иако повеќе се фокусирав на добивање енергија за електрична енергија, спомена и е употребата на биомаса за производство на топлина за употреба на греење, а уште подобро, на домашно ниво со котли и печки посветени исклучиво на тоа.

лист за производство на пелети

Доколку сакате повеќе информации, можете да ја прочитате статијата на мојот колега Герман Сè што треба да знаете за печките на пелети

На овој начин, нема да има кој да ве спречи во врска со прашањето на биомаса и кој знае, можеби се осмелувате да инсталирате една од овие печки во вашиот дом.


Содржината на статијата се придржува до нашите принципи на уредничка етика. За да пријавите грешка, кликнете овде.

Биди прв да коментираш

Оставете го вашиот коментар

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени. Задолжителни полиња се означени со *

*

*

  1. Одговорен за податоците: Мигел Анхел Гатон
  2. Цел на податоците: Контролирајте СПАМ, управување со коментари.
  3. Легитимација: Ваша согласност
  4. Комуникација на податоците: Податоците нема да бидат соопштени на трети лица освен со законска обврска.
  5. Складирање на податоци: База на податоци хостирани од Occentus Networks (ЕУ)
  6. Права: Во секое време можете да ги ограничите, вратите и избришете вашите информации.