Biyokütle, bu yenilenebilir enerji hakkında bilmeniz gereken her şey

Organik maddeli elektrik

Bilmeniz gereken ilk şey, biyokütlenin bitkisel veya hayvansal kökenli organik maddeorganik atıklar ve atıklar buraya dahil edilmiştir. enerji üretmek için kullanılmakla yükümlüdür.

Nedeni, bitkilerin Güneş'in ışıyan enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürmeleridir. fotosentez ve bu enerjinin bir kısmı, yararlanabileceğimiz organik madde biçiminde depolanır.

Şu anda, aşağıdaki biyokütle tanımı kabul edilmektedir:

"Biyokütle, biyolojik yollarla oluşturulmuş organik maddeden kaynaklanan bir enerji ürünleri ve yenilenebilir hammaddeler grubu olarak kabul edilir."

Bu nedenle fosil yakıtlar kavramı ve bunlardan türetilen plastikler ve çoğu sentetik ürün gibi organik maddeler biyokütle tanımında yer almamaktadır.

Bu yakıtlar ve türetilen organik malzemeler biyolojik bir kökene sahip olmasına rağmen, oluşumları geçmiş zamanlarda gerçekleşti.

Biyokütle, bu nedenle, bitkilerin fotosentezi yoluyla güneş kaynaklı yenilenebilir bir enerjidir.

fotosentez enerjisi nasıl üretilir

Ayrıca, göre 2003/30 / EC Direktifi biyokütle:

"Tarım, ormancılık ve ilgili endüstrilerden gelen atık ürünlerin ve atıkların biyolojik olarak parçalanabilir kısmı ve ayrıca endüstriyel ve kentsel atıkların biyolojik olarak parçalanabilir kısmı."

Genel olarak, biyokütlenin herhangi bir tanımının başlıca 2 terimi kapsadığını anlıyoruz; yenilenebilir ve organik.

Enerji kaynağı olarak biyokütle

Antik çağlardan beri insan, biyokütleyi günlük görevlerini yerine getirmek için enerji kaynağı olarak kullanmıştır.

Fosil yakıtların kullanımı yaygınlaşmaya başladığından beri, biyokütle daha düşük bir düzlemde unutuldubirincil enerji üretimine katkısının ihmal edilebilir düzeyde olduğu.

Günümüzde, çeşitli faktörler sayesinde, biyokütle bir enerji kaynağı olarak yeniden canlanmıştır.

Biyokütlenin bir enerji kaynağı olarak yeniden canlandırılmasından sorumlu olan faktörler şunlardır:

  • Yükselen petrol fiyatı.
  • Tarımsal üretimin artması.
  • Tarımsal üretime alternatif kullanımlara ihtiyaç var.
  • İklim değişikliği
  • Enerji üretim sürecini optimize etmek için bilimsel ve teknik bilgiyi kullanma imkanı.
  • Biyokütleyi yakıt olarak kullanan tesislerin geliştirilmesi için uygun ekonomik çerçeve, bu kaynakla elektrik üretim tesislerinin aldığı üretim sübvansiyonları sayesinde.
  • Diğer proje türlerini geliştirmenin yasal zorluğu, biyokütleyi bir ekonomik yatırımı karlı hale getirmek için en makul alternatif olarak bırakıyor.

Biyokütle türleri

Enerji üretimi için belirlenen biyokütle, ormancılık kalıntılarından, birinci ve ikinci odun dönüştürme endüstrilerinden, kentsel katı atıkların organik fraksiyonundan, hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan atıklardan elde edilir. tarım ve ormancılık ürünleri, enerji mahsulleri, yalnızca biyokütle elde etmek için kendi kullanımlarına yönelik olanlar.

Genel olarak, biyokütle, enerji kullanımına duyarlı herhangi bir organik üründen elde edilirbunların başlıcaları olmasına rağmen.

Türe göre sınıflandırılmış biyokütle

Doğal biyokütle

Doğal biyokütle, doğal ekosistemler. Bu kaynağın yoğun şekilde kullanılması, az gelişmiş ülkelerdeki ana enerji kaynaklarından biri olmasına rağmen çevrenin korunması ile uyumlu değildir.

Bu doğal biyokütle, onu değiştirmek veya geliştirmek için herhangi bir insan müdahalesi olmadan oluşturulur.

Temelde şununla ilgilidir: orman kalıntıları:

  • Ormanları ve plantasyon kalıntılarını temizleme türevleri
  • Yakacak odun ve dallar
  • İğne yapraklılar
  • Yapraklı

Artık biyokütle

Kalan biyokütle, insan faaliyetlerinde üretilen organik madde kullanan. Çoğu durumda ortadan kaldırılması bir sorundur. Bu tür biyokütlenin kullanımında bazı avantajları vardır:

  • Kirliliği ve yangın risklerini azaltır.
  • Düzenli depolama alanını azaltın.
  • Üretim maliyetleri düşük olabilir.
  • Ulaşım maliyetleri düşük olabilir.
  • CO2 emisyonlarından kaçının.
  • İş yarat.
  • Kırsal kalkınmaya katkı sağlar.

Kalan biyokütle, sırasıyla aşağıda belirtilen bir dizi kategoriye bölünmüştür.

Tarım fazlası

İnsan tüketimi için kullanılmayan tarımsal fazlalıklar, enerji amaçlı biyokütle olarak kullanıma uygun kabul edilmektedir.

İnsan besin zincirinde kullanılan tarım ürünlerinin bu kullanımı haksız bir kötü isme neden oldu Biyokütlenin enerji amaçlı kullanımı, çünkü bu kullanım birçok üçüncü dünya ve gelişmekte olan ülkede gıdanın temeli olan belirli tarım ürünlerinin maliyetindeki artışla suçlanıyor.

Bu tarımsal fazlalıklar hem elektrik üretim tesislerinde yakıt olarak kullanılabilir hem de biyoyakıtlara dönüştürülebilir.

Enerji bitkileri

Yukarıda bahsedilen enerji mahsulleri, yalnızca enerji üretimine adanmış belirli mahsullerdir.

Geleneksel tarımsal tarımın aksine, temel özellikleri şunlardır: yüksek biyokütle verimliliği ve yüksek rustiklik, kuraklık, hastalık, canlılık, erken büyüme, yeniden büyüme kapasitesi ve marjinal topraklara uyum gibi özelliklerle ifade edilir.

Enerji mahsulleri, yetiştirme ihtiyaçlarını belirlemek için çok sayıda çalışmaya konu olan geleneksel mahsulleri (tahıllar, şeker kamışı, yağlı tohumlar) ve geleneksel olmayanları (cynara, pataca, tatlı sorgum) içerebilir.

Biyokütle dönüşüm süreçleri

Yukarıda görüldüğü gibi, biyokütle kavramı dahilinde bulunan çok çeşitli malzemeler, sırayla bir olası dönüşüm süreçlerinin çeşitliliği Bu biyokütlenin enerjiye dönüşmesi.

Biyokütle dönüşüm süreçleri

Bu nedenle biyokütle, çeşitli dönüştürme süreçleri uygulanarak farklı enerji biçimlerine dönüştürülebilir, bu enerji türleri şunlardır:

Isı ve buhar

Biyokütle veya biyogaz yakarak ısı ve buhar üretmek mümkündür.

Isı, ısıtma ve pişirme uygulamaları için ana ürün olabilir veya elektrik ve buharı birlikte üreten tesislerde elektrik üretiminin bir yan ürünü olabilir.

Gazlı yakıt

Anaerobik çürütme veya gazlaştırma proseslerinde üretilen biyogaz, içten yanmalı motorlarda elektrik üretimi, ısıtma ve iklimlendirme amacıyla evsel, ticari ve kurumsal sektörlerde ve modifiye araçlarda kullanılabilir.

Biyoyakıtlar

Etanol ve biyodizel gibi biyoyakıtların üretimi (makaleye göz atabilirsiniz. Ev yapımı biyosizel nasıl yapılır) birçok ulaşım uygulamasında önemli miktarda fosil yakıtın yerini alma potansiyeline sahiptir.

Brezilya'da etanolün yaygın kullanımı, 20 yıldan fazla bir süredir, biyoyakıtlar teknik olarak büyük ölçekte uygulanabilir.

Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'da üretimi artmakta ve petrol türevleri ile karıştırılarak pazarlanmaktadır.

Örneğin% 20 etanol ve% 20 petrolden oluşan E80 adı verilen karışım çoğu ateşlemeli motorda uygulanabilir.

Şu anda, bu tür yakıt bir tür hibe veya devlet yardımıancak gelecekte enerji mahsullerindeki ve ölçek ekonomilerindeki artışla birlikte, maliyetlerin düşürülmesi üretimlerini rekabetçi hale getirebilir.

elektrik

Biyokütleden üretilen elektrik, "yeşil enerji" olarak pazarlanabilir çünkü karbondioksit (CO2) emisyonu içermediğinden sera etkisine katkıda bulunmaz.

Maliyet yapısı, kullanıcıların biyoenerji endüstrisini artıracak verimli teknolojilere daha yüksek yatırım düzeylerini desteklemesine olanak tanıyacağından, bu tür enerji pazara yeni seçenekler sunabilir.

Birlikte üretim (ısı ve elektrik)

Birlikte oluşturma, aynı anda buhar ve elektrik üretimi, her iki enerji türünü de gerektiren birçok endüstriyel sürece uygulanabilir.

Örneğin Orta Amerika'da bu işlem şeker endüstrisinde çok yaygındır, burada proses atığından, özellikle de küspe yararlanılabilir.

Mevcut küspenin yüksek güvenilirliği nedeniyle, geleneksel olarak kojenerasyon oldukça verimli bir şekilde gerçekleştirilir. Bununla birlikte, son yıllarda daha fazla elektrik üretme ve fazlasını elektrik şebekesine satma sürecini iyileştirme eğilimi var.

Bu dönüşümü gerçekleştirmek için izlenebilecek süreçler ikiye ayrılabilir. fiziksel, fizikokimyasal, termokimyasal ve biyolojik.

Biyokütle tesislerinde yanma

Basitçe ifade etmek gerekirse, yanma oldukça hızlı bir kimyasal reaksiyondur. havadan oksijeni birleştirir (oksitleyici nedir) yakıtın farklı oksitleyici elementleri ile böylece bir ısı çıkışına neden olur.

Bu nedenle, bu kimyasal işlemin gerçekleşmesi için şu 4 durumun gerçekleşmesi gerekir:

  1. Yeterli miktarda yakıt, yani biyokütle olmalıdır.
  2. Yakıtla oksitlenmesi veya reaksiyona girmesi için gerekli oksijeni içeren yeterli miktarda yanma havası yapmalıdır.
  3. Reaksiyonun oluşması ve devam etmesi için sıcaklık yeterince yüksek olmalıdır. Sıcaklık ateşleme sıcaklığı olarak adlandırılan belirli bir değeri aşmazsa, oksitleyici ve yakıt reaksiyona girmez.
  4. Genellikle önceden var olan bir alev olan bir yanma başlatıcısı olmalıdır. Bu, diğer elementlerin normal olarak yanma sisteminin, hatta diğer yakıtların ateşlenmesine katıldığı anlamına gelir.

Biyokütle ön işlem

Kazanda yanmadan önce, biyokütle önceden bir hazırlık işlemine tabi tutulmalıdır. yakıt ve oksitleyici arasındaki reaksiyon sürecini kolaylaştırır.

Bu süreç, temelde granülometriyi ve nem derecesini ayarladığı için yanmayı kolaylaştırır.

Süreçlerin veya önceki tedavilerin üç temel amacı vardır:

  1. Homojenleştirmek biyokütlenin kazana girişi, böylece kazanın benzer bir değerde sabit bir enerji akışı alması.
  2. Azaltmak granülometrisi özgül yüzey alanını artırmak için.
    Aslında, tane boyutu ne kadar küçükse, yakıtın ve oksitleyicinin reaksiyona gireceği yüzey alanı o kadar büyük olur, böylece reaksiyonu hızlandırır ve reaksiyona girmeyen (yanmamış) biyokütle miktarını azaltır.
  3. Nemi azaltın içerdiği, yanma sırasında açığa çıkan ısının bir kısmının suyun buharlaşma ısısı olarak kullanılmasının önlenmesi, dumanların sıcaklığının düşürülmesi.

Bunların hepsi aynı zamanda mümkün olan en düşük enerji tüketimiçünkü bu süreçlerde tüketilen tüm enerji, artık enerji veya maliyetsiz kullanılabilen enerji olmadığı sürece, tesisin ürettiği net enerjide azalma anlamına gelecektir.

Biyokütle kazanı

Kazan kesinlikle bir biyokütle yakma termoelektrik tesisinin ana ekipmanı.

Biyokütlenin içerdiği kimyasal enerjinin daha sonra mekanik enerjiye dönüştürülecek olan termal enerjiye dönüştürülmesi işlemi gerçekleştirilir.

Kazan, ana ekipman olmasının yanı sıra, bir tesisin işletilmesinden sorumlu teknisyenlerin de temel endişesidir.

Biyokütle yanma kazanı şeması

Şüphesiz en olası sorunlara neden olabilecek, en fazla arıza süresine neden olan ve en sıkı bakım gerektiren ekipmandır.

Kazanın sorunlu ekipman olmasının sebepleri aşağıdaki gibidir:

  • Yeterince geliştirilmemiş, gelişen bir teknolojidir. Kömür santralleri gibi bir katı yakıtın oksidasyonundan büyük miktarda termal enerji açığa çıkaran diğer yanma süreçlerinde biriken büyük deneyimlerle karşı karşıya kalan biyokütle yanması, henüz ele alınmamış bir dizi yeni sorunla karşı karşıyadır. tamamen tatmin edici bir şekilde çözüldü.
  • Biyokütlenin yüksek potasyum ve klor içeriği, kazanın çeşitli kısımlarında kireç ve korozyona neden olur.
  • Yanma tamamen kararlı değildir, basınç ve sıcaklıkta önemli değişiklikler gösterir.
  • Girişte biyokütlenin sunulabileceği koşulların değişkenliğinden dolayı, kazanın kontrolünün tam otomatikleştirilmesinde büyük zorluklar vardır.
  • Santrallerin karlılığı, İspanyol mevzuatı tarafından sunulan elektrik üretim primleri ile bile çok sıkıdır ve kazan dahil tüm bileşenlerde tasarruf yapılmasını zorunlu kılar. Bu nedenle, içerdikleri maliyet artışından dolayı en iyi malzemeler veya en iyi teknikler kullanılmamaktadır.

Sadece bir Kazan tipinin doğru seçilmesi, bir biyokütle elektrik üretim projesinin gerçekleştirilmesinde başarıya yol açabilir.Aynı zamanda, uygun olmayan bir seçim, MW kurulu elektrik gücü başına 1 ila 3 milyon Euro arasında değişen bu tür bir tesise yapılacak bir yatırımın karlı olmasını son derece zorlaştıracaktır.

Biyokütle termoelektrik tesisleri

Biyokütle termoelektrik tesisi, elektrik üretim tesisi belli miktarda biyokütlenin içerdiği kimyasal enerjiden yararlanan ve bir yanma süreci ile termal enerji olarak açığa çıkan.

İlk olarak, bir biyokütle enerjisi geri kazanım tesisi, koşulları standardize etmek için, temel amacı içerdiği nemi azaltmak, biyokütlenin boyutunun uyarlanması ve biyokütlenin homojenliğini azaltmak olan bir biyokütle ön arıtma sistemine sahip olmalıdır. kazanın içine girerek yanma sisteminin en yüksek verimini elde edin.

Termal enerji uygun bir fırında serbest bırakıldıktan sonra, yanma sırasında açığa çıkan, çoğunlukla diğer katı ve gaz halindeki maddelerle birlikte CO2 ve H2O'dan oluşan gazlar, içinde suyun dolaştığı ve normal olarak dönüştürülen bir kazanda ısı değiştirir. belirli bir basınç ve sıcaklıkta buhar.

Biyokütle yanma gazları kazandan geçerek enerjilerini farklı aşamalarda suya / buhara verir: su duvarları, kızdırıcı, buharlaştırıcı kiriş, ekonomizör ve hava ön ısıtıcıları.

Kazanda oluşan basınç altında buhar daha sonra bir türbine taşınır ve burada genleşir ve basınç altındaki buharın içerdiği potansiyel enerjinin dönüştürüldüğü yeni bir enerji dönüşümü üretir. önce kinetik enerjide ve sonra dönme mekanik enerjide.

İspanya'daki biyokütle termoelektrik tesisleri için yasal çerçeve

İspanya'da elektrik üretimi, özel yatırımcılardevlet tarafından sıkı bir şekilde düzenlenen bir faaliyet olmasına rağmen.

Bu faaliyeti farklı kanun ve kararnameler düzenler ve biyokütle santrallerinde çalışan teknisyenlerin bu yasal çerçeveyi bilmesi esastır.

Elektrik enerjisi ile ilgili farklı faaliyetler, bu faaliyetlerin önemi göz önüne alındığında, belirli bir devlet müdahalesine tabidir.

Geleneksel olarak, elektrik enerjisinin üretimi, taşınması, dağıtımı ve ticarileştirilmesinden Devlet sorumlu olduğu için Kamu Hizmeti karakteri kullanılmıştır.

Bugün bu faaliyetler tamamen serbestleştirildiği için artık bir Kamu Hizmeti değildir.

Güçlü düzenlemelere tabi faaliyetler oldukları için kamu müdahalesi şu anda sürdürülmektedir. Elektrik enerjisinin üretimi, taşınması ve satışı ile ilgili faaliyetleri etkileyebilecek farklı normların nasıl olduğunu ilk etapta incelemek ilginç olacaktır.

Ev içi kullanım için biyokütle

Daha çok elektrik için enerji elde etmeye odaklanmış olsam da, biyokütlenin ısınma amaçlı ısı üretmek için kullanımı da, yalnızca kendisine adanmış kazanlar ve sobalar ile ev düzeyinde bahsedildi ve daha da iyisi.

pelet üretimi için levha

Daha fazla bilgi isterseniz meslektaşım Germán tarafından yazılan makaleyi okuyabilirsiniz. Pelet sobaları hakkında bilmeniz gereken her şey

Böylelikle biyokütle konusunda sizi durduracak kimse olmayacak ve kim bilir, belki de bu sobalardan birini evinize kurmaya cesaret edebilirsiniz.


Makalenin içeriği şu ilkelerimize uygundur editoryal etik. Bir hata bildirmek için tıklayın burada.

İlk yorumu siz

Yorumunuzu bırakın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar ile işaretlenmiştir *

*

*

  1. Verilerden sorumlu: Miguel Ángel Gatón
  2. Verilerin amacı: Kontrol SPAM, yorum yönetimi.
  3. Meşruiyet: Onayınız
  4. Verilerin iletilmesi: Veriler, yasal zorunluluk dışında üçüncü kişilere iletilmeyecektir.
  5. Veri depolama: Occentus Networks (AB) tarafından barındırılan veritabanı
  6. Haklar: Bilgilerinizi istediğiniz zaman sınırlayabilir, kurtarabilir ve silebilirsiniz.