Биомаса, све што треба да знате о овој обновљивој енергији

Струја са органским материјама

Прво што бисте требали знати је да биомаса није ништа друго до органске материје биљног или животињског порекла, овде су укључени органски отпад и отпад, што је који се могу користити за производњу енергије.

Разлог је у чињеници да биљке сунчеву енергију трансформишу у хемијску енергију кроз фотосинтеза а део ове енергије се складишти у облику органске материје, што можемо искористити.

Тренутно је прихваћена следећа дефиниција биомасе:

„Сматра се да је биомаса група обновљивих енергетских производа и сировина који потичу од органских материја формираних биолошким путем“.

Из тог разлога концепт фосилних горива и органских материја које из њих потичу, попут пластике и већине синтетичких производа, није на месту у дефиницији биомасе.

Иако су та горива и изведени органски материјали имали биолошко порекло, њихово формирање се одвијало у прошлим временима.

Биомаса је стога обновљива енергија соларног порекла кроз фотосинтезу биљака.

како се производи енергија фотосинтезе

Поред тога, према Директива 2003/30 / ЕЦ биомаса је:

„Биоразградива фракција отпадних производа и остатака из пољопривреде, шумарства и сродних индустрија, као и биоразградива фракција индустријског и комуналног отпада.“

Оно што схватамо је да генерално било која дефиниција биомасе углавном обухвата 2 појма; обновљиви и органски.

Биомаса као извор енергије

Од давнина човек користи биомасу као извор енергије за обављање својих свакодневних задатака.

Откако је употреба фосилних горива почела да заживљава, биомаса је заборављена на доњој равни, где је његов допринос производњи примарне енергије био занемарљив.

Данас је захваљујући разним факторима биомаса поново оживјела као извор енергије.

Фактори који су одговорни за оживљавање биомасе као извора енергије су:

  • Све већа цена нафте.
  • Повећана пољопривредна производња.
  • Потреба за тражењем алтернативне употребе пољопривредној производњи.
  • Климатске промене
  • Могућност коришћења научног и техничког знања за оптимизацију процеса производње енергије.
  • Повољан економски оквир за развој постројења која користе биомасу као гориво, захваљујући производним субвенцијама које електране са овим извором добијају.
  • Регулаторне потешкоће у развоју других врста пројеката, остављајући биомасу као најразумнију алтернативу како би економска инвестиција била исплатива.

Врсте биомасе

Биомаса која се користи за производњу енергије добија се из остатака експлоатације шума, из индустрије прве и друге трансформације дрвета, из органске фракције чврстог урбаног отпада, из отпада из сточарства, из пољопривредних и шумарских производа, из енергетских култура , они намењени искључиво њиховој експлоатацији за добијање биомасе.

Обично, биомаса се добија из било ког органског производа подложног енергетској употреби, мада су ово главни.

Биомаса класификована према типу

Природна биомаса

Природна биомаса је она која се производи у природни екосистеми. Интензивна експлоатација овог ресурса није компатибилна са заштитом животне средине, иако је један од главних извора енергије у неразвијеним земљама.

Ова природна биомаса настаје без икакве људске интервенције да би је модификовала или побољшала.

У основи се ради о шумски остаци:

  • Деривати чишћења шума и остатака плантажа
  • Дрва за огрев и гране
  • Четинари
  • Лиснато

Преостала биомаса

Преостала биомаса је шта генерисане у људским активностима који користе органске материје. Његова елиминација у многим случајевима представља проблем. Ова врста биомасе има повезане предности у употреби:

  • Смањује ризик од загађења и пожара.
  • Смањите простор депоније.
  • Трошкови производње могу бити ниски.
  • Трошкови превоза могу бити ниски.
  • Избегавајте емисије ЦО2.
  • Отворите радна места.
  • Доприноси руралном развоју.

Преостала биомаса је заузврат подељена у низ категорија поменутих у наставку.

Пољопривредни вишак

Пољопривредни вишкови који се не користе за исхрану људи сматрају се погодним за употребу као биомаса у енергетске сврхе.

Ова употреба пољопривредних производа који се користе у ланцу исхране људи је изазвао неоправдано лоше име употребе биомасе у енергетске сврхе, јер је ова употреба оптужена за повећање трошкова одређених пољопривредних производа који су основа хране у многим земљама трећег света и земљама у развоју.

Ови пољопривредни вишкови могу се користити и као гориво у постројењима за производњу електричне енергије и трансформисати у биогорива.

Енергетске културе

Горе поменуте енергетске културе су специфичне културе посвећене искључиво производњи енергије.

За разлику од традиционалних пољопривредних култура, њихове главне карактеристике су висока продуктивност биомасе и велика рустичност, изражено у карактеристикама као што су отпорност на сушу, болести, бујност, рани раст, способност поновног раста и прилагођавање маргиналним земљиштима.

Енергетске културе могу обухваћати традиционалне усеве (житарице, шећерна трска, уљано семе) и неконвенционалне (цинара, патака, слатки сирак) који су предмет бројних студија за утврђивање њихових потреба за гајењем.

Процеси трансформације биомасе

Као што се горе види, велика разноликост материјала који је укључен у концепт биомасе омогућава заузврат успостављање а разноврсност могућих процеса трансформације ове биомасе у енергију.

Процеси трансформације биомасе

Из тог разлога, биомаса се може трансформисати у различите облике енергије применом различитих процеса конверзије, а ове врсте енергије су:

Топлота и пара

Могуће је генерисати топлоту и пару сагоревањем биомасе или биогаса.

Топлота може бити главни производ за грејање и кување, или може бити нуспроизвод производње електричне енергије у постројењима која когенеришу електричну енергију и пару.

Плиновито гориво

Биогас произведен у процесима анаеробне дигестије или гасификације може се користити у моторима са унутрашњим сагоревањем за производњу електричне енергије, за грејање и кондиционирање у домаћем, комерцијалном и институционалном сектору и у модификованим возилима.

Биогорива

La producción de biocombustibles como el etanol y el biodiesel (puedes echar un vistazo al artículo Cómo hacer biosiesel casero) tiene el potencial para reemplazar cantidades significativas de combustibles fósiles en muchas aplicaciones de transporte.

Интензивна употреба етанола у Бразилу показала је то више од 20 година биогорива су технички изводљива у великим размерама.

У Сједињеним Државама и Европи њихова производња се повећава и пласирају се у комбинацији са нафтним дериватима.

На пример, смеша названа Е20, која се састоји од 20% етанола и 80% нафте, применљива је у већини мотора са паљењем.

Тренутно ова врста горива добија неку врсту грант или државна помоћ, али, у будућности, са повећањем енергетских усјева и економијом обима, смањење трошкова може учинити њихову производњу конкурентном.

Електрицитет

Електрична енергија произведена из биомасе може се продати као „зелена енергија“, будући да не доприноси ефекту стаклене баште јер је без емисије угљен-диоксида (ЦО2).

Ова врста енергије може тржишту понудити нове опције, јер ће њена структура трошкова омогућити корисницима да подрже виши ниво улагања у ефикасне технологије, што ће повећати индустрију биоенергије.

Когенерација (топлотна и електрична енергија)

Когенерација се односи на истовремена производња паре и електричне енергије, који се могу применити на многе индустријске процесе који захтевају оба облика енергије.

На пример, у Централној Америци овај процес је веома чест у индустрији шећера, где је могуће искористити отпад процеса, углавном багассе.

Због високе поузданости доступних багассе, когенерација се традиционално изводи прилично ефикасно. Међутим, последњих година постоји тренд побољшања процеса производње више електричне енергије и продаје вишка електричној мрежи.

Процеси који се могу следити за спровођење ове трансформације могу се поделити на физичке, физичко-хемијске, термохемијске и биолошке.

Сагоревање у постројењима на биомаси

Једноставно речено, сагоревање је прилично брза хемијска реакција, којом комбинује кисеоник из ваздуха (шта је оксиданс) са различитим оксидационим елементима горива чиме настаје ослобађање топлоте.

Из тог разлога, да би се овај хемијски процес догодио, морају се догодити ове 4 околности:

  1. Мора постојати довољна количина горива, тј. Биомасе.
  2. Мора створити довољну количину ваздуха за сагоревање, који садржи кисеоник неопходан за оксидацију или реакцију са горивом.
  3. Температура мора бити довољно висока да се реакција догоди и одржи. Ако температура не прелази одређену вредност, која се назива тачка паљења, оксиданс и гориво не реагују.
  4. Мора постојати иницијатор сагоревања, обично већ постојећи пламен. То значи да други елементи нормално учествују у паљењу система сагоревања, чак и друга горива.

Предтретман биомасе

Пре него што се настави сагоревање у котлу, биомаса мора бити подвргнута претходном процесу припреме који олакшати процес реакције између горива и оксиданса.

Овај поступак олакшава сагоревање, јер у основи прилагођава гранулометрију и степен влажности.

Скуп процеса или претходни третмани имају три основна циља:

  1. Хомогенизовати унос биомасе у котао, тако да котао прима константан проток енергије сличне вредности.
  2. Смањити његова гранулометрија да повећа своју специфичну површину.
    У ствари, што је мања величина зрна, већа је површина тако да гориво и оксиданс могу да реагују, убрзавајући тако реакцију и смањујући количину биомасе која не реагује (неизгорела)
  3. Смањите влажност који садржи, спречавајући да се део топлоте која се ослобађа сагоревањем користи као топлота испаравања воде, смањујући температуру испарења.

Све ово мора да се уради и са најмања могућа потрошња енергије, јер ће сва енергија потрошена у тим процесима, осим ако се не ради о заосталој енергији или енергији која се може користити бесплатно, значити смањење нето енергије коју генерише постројење.

Котао на биомасу

Котао је дефинитивно главна опрема термоелектране на сагоревање биомасе.

У њему се врши процес претварања хемијске енергије садржане у биомаси у топлотну енергију која ће се касније трансформисати у механичку енергију.

Котао је, осим што је главна опрема, и главна брига техничара који су задужени за рад постројења.

Шема са котлом за сагоревање биомасе

Без сумње је опрема која може изазвати највише потенцијалних проблема, узроковати највише застоја и захтева најстроже одржавање.

Разлози због којих је котао проблематична опрема су следећи:

  • То је технологија у настајању, која није довољно развијена. Суочени са великим искуством акумулираним у другим процесима сагоревања који ослобађају велику количину топлотне енергије од оксидације чврстог горива, попут постројења за угаљ, сагоревање биомасе суочава се са низом нових проблема који још увек нису решени. задовољавајуће.
  • Висок садржај калијума и хлора у биомаси узрокује камен и корозију у различитим деловима котла.
  • Сагоревање није потпуно стабилно, што представља значајне разлике у притиску и температури.
  • Велике су потешкоће у потпуној аутоматизацији управљања котлом, због променљивости услова у којима се биомаса може представити на улазу.
  • Профитабилност постројења, чак и уз премије за производњу електричне енергије које нуди шпанско законодавство, врло је теска, што захтева уштеду на свим компонентама, укључујући бојлер. Због тога се не користе најбољи материјали или најбоље технике због повећања трошкова који за собом повлаче.

Само један Правилан одабир типа котла може довести до успеха у постизању пројекта производње електричне енергије из биомасеИстовремено, непримерен избор изузетно ће отежати исплативост улагања у ову врсту постројења, која представља између 1 и 3 милиона евра по МВ инсталиране електричне енергије.

Термоелектрична постројења на биомасу

Термоелектрана на биомасу је а постројење за производњу електричне енергије која користи предност хемијске енергије садржане у одређеној количини биомасе и која се ослобађа као топлотна енергија кроз процес сагоревања.

На првом месту, постројење за опорабу енергије из биомасе мора имати систем за претходну обраду биомасе, чија је главна сврха смањење влаге коју садржи, прилагођавање величине и уједначеност биомасе, како би се стандардизовали услови. у котао и постићи највећу ефикасност система сагоревања.

Једном када се топлотна енергија ослободи у одговарајућој пећи, гасови ослобођени сагоревањем, састављени од ЦО2 и Х2О, углавном заједно са другим чврстим и гасовитим супстанцама, размењују своју топлоту у котлу кроз који вода циркулише и који се нормално претвара у пару на одређени притисак и температура.

Гасови сагоревања биомасе пролазе кроз котао, дајући своју енергију води / пари у различитим фазама: водени зидови, прегрејач, зрак испаривача, економајзер и предгрејачи ваздуха.

Пара под притиском настала у котлу се затим транспортује до турбине, где се шири, производећи нову енергетску трансформацију којом се претвара потенцијална енергија садржана у пари под притиском прво у кинетичкој енергији, а затим у ротационој механичкој енергији.

Законски оквир за термоелектране на биомасу у Шпанији

Производња електричне енергије у Шпанији одговара приватни инвеститори, иако је то делатност коју држава снажно регулише.

Ову активност регулишу различити закони и уредбе и неопходно је да сваки техничар који ради у електранама на биомасу познаје овај правни оквир.

Различите активности повезане са електричном енергијом подлежу одређеној државној интервенцији, с обзиром на значај ових активности.

Традиционално се користи карактер јавног сервиса, при чему је држава одговорна за производњу, транспорт, дистрибуцију и комерцијализацију електричне енергије.

Данас то више није јавни сервис, јер су ове активности потпуно либерализоване.

Јавна интервенција се тренутно одржава јер се ради о активностима подложним снажним прописима. Биће занимљиво прво проучити како постоје различите норме које могу утицати на активности везане за производњу, транспорт и продају електричне енергије.

Биомаса за домаћу употребу

Иако сам се више усредсредио на добијање енергије за електричну енергију, употреба биомасе за производњу топлоте за грејање је такође поменута и још боље, на домаћем нивоу са котловима и пећима намењеним искључиво њој.

лист за производњу пелета

Si quieres más información puedes leer el artículo de mi compañero Germán Todo lo que debes saber sobre las estufas de pellets

На овај начин неће бити никога ко ће вас зауставити по питању биомасе и ко зна, можда се усудите да инсталирате неку од ових пећи у свом дому.


Будите први који ће коментарисати

Оставите свој коментар

Ваша емаил адреса неће бити објављена. Обавезна поља су означена са *

*

*

  1. За податке одговоран: Мигуел Ангел Гатон
  2. Сврха података: Контрола нежељене поште, управљање коментарима.
  3. Легитимација: Ваш пристанак
  4. Комуникација података: Подаци се неће преносити трећим лицима, осим по законској обавези.
  5. Похрана података: База података коју хостује Оццентус Нетворкс (ЕУ)
  6. Права: У било ком тренутку можете ограничити, опоравити и избрисати своје податке.