Ankstesniame straipsnyje, apie kurį kalbėjau geotermine energija ir aš pakomentavau, kad atsinaujinančios energijos srityje yra vienų, kurie yra geriau žinomi ir naudojami, pavyzdžiui, saulės ir vėjo energija, ir kiti, kurie yra mažiau žinomi, pavyzdžiui, biomasės energija ar bioenergija. Šiame įraše sužinosime viską, kas susiję su šios rūšies atsinaujinančia energija ir galimais jos panaudojimo būdais. Bioenergija turi didžiulį potencialą, nes ji leidžia gaminti energiją iš organinių atliekų, pritaikytų tiek šilumos, tiek elektros energijos gamybai.
Kas yra biomasės energija arba bioenergija?
Biomasės energija yra atsinaujinančios energijos rūšis, gaunama naudojant organinių junginių deginimas, kurios gali atsirasti iš žemės ūkio, miškų ūkio, pramonės atliekų ar net komunalinių atliekų. Pasinaudojus šiais gamtos ištekliais ne tik generuojama energija, bet ir prisidedama prie aplinkos tausojimo išvengiant atliekų kaupimosi. Tarp dažniausiai naudojamų medžiagų yra genėjimo liekanos, alyvuogių kauliukai, riešutų kevalai, medienos atliekos ir net kietos miesto atliekos.
Per tokius procesus kaip tiesioginis degimas arba paverčiant biokuru, pavyzdžiui, alkoholiu, metanoliu ar nafta, šios medžiagos gali generuoti energiją. Taip pat galima gauti biodujų fermentuojant organines medžiagas. Tai pabrėžia, kad biomasė yra universalus šaltinis, kuris gali būti naudojamas tiek šilumos, tiek elektros gamybai, ir prisideda prie žiedinė ekonomika.
Biomasės šaltiniai ir rūšys
Biomasė, naudojama bioenergijai gaminti, gali būti iš įvairių šaltinių. Pagal kilmę juos galima suskirstyti į:
- Natūrali biomasė: Jis gaunamas iš augalinių ir gyvūninių medžiagų, kurios atsiranda natūraliai be žmogaus įsikišimo, pavyzdžiui, miško liekanų.
- Likutinė biomasė: Tai žmogaus veiklos atliekos, pavyzdžiui, žemės ūkio, gyvulininkystės ar pramonės atliekos. Pavyzdžiui, mėšlas arba pasėlių liekanos.
- Biomasės augalai: Šis šaltinis reiškia energetinius augalus, specialiai pasodintus energijos gamybai, pavyzdžiui, miskantus arba gluosnius.
Be paminėtų medžiagų, yra ir kitų šaltinių, pavyzdžiui, pramoninių atliekų iš popieriaus ar medienos gamyklų ir net miesto kietųjų atliekų, todėl biomasė yra tikrai įvairi energija.
Kaip generuojama biomasės energija?
Energija gaunama deginant biomasę, kuri daugiausia gaminama specialūs biomasės katilai. Šie katilai degina organines liekanas šilumai gaminti, o energijos perteklių galima kaupti akumuliatoriuose ir vėliau panaudoti. Šio proceso akcentas yra tai, kad degimo metu susidarę pelenai gali būti pakartotinai naudojami kaip trąšos, taip uždarant ciklą ir dar labiau sumažinant poveikį aplinkai.
Be to, didesnėse gamyklose jas galima papildyti turbinomis, kad būtų galima gaminti elektrą, naudojant degimo metu susidarančius garus. Šis dvigubas panaudojimas – tiek šilumai, tiek elektrai – parodo bioenergijos universalumą.
Biokuras, gaunamas iš biomasės
Vienas iš svarbiausių produktų, gaunamų iš biomasės, yra biokurą, kurie gali pakeisti tradicinį iškastinį kurą tam tikruose svarbiausiuose ekonomikos sektoriuose, pavyzdžiui, transporte. Tai yra pagrindiniai biodegalai:
- Biodyzelinas: Jis gaunamas iš augalinių aliejų ir gyvulinių riebalų. Jis yra biologiškai skaidus ir jame nėra toksiškų junginių, tokių kaip siera, todėl yra ekologiškesnė alternatyva įprastiniam dyzelinui.
- Bioetanolis: Skystas kuras, pagamintas fermentuojant krakmolą, esantį pasėliuose, tokiuose kaip kukurūzai ar cukranendrės. Jis dažnai naudojamas mišiniuose su benzinu, siekiant sumažinti išmetamų teršalų kiekį.
- Biodujos: Jis susidaro anaerobiškai skaidant organines medžiagas. Gaminamos biodujos yra daugiausia metano ir anglies dioksido mišinys, kuris gali būti naudojamas elektros energijai gaminti arba transporto priemonių kurui.
Biokuras sugeba sumažinti priklausomybę nuo neatsinaujinančių išteklių ir prisideda prie anglies dvideginio išmetimo mažinimo, nes turi uždarą ciklą: augalų augimo metu sugaunamas CO2 prilygsta jų degimo metu išmetamam CO2.
Biomasės vartojimas ir naudojimas Ispanijoje
Ispanijoje biomasė vaidina svarbų vaidmenį atsinaujinančios energijos matricoje – ji yra atsakinga už beveik 45 % atsinaujinančios energijos gamybos šalyje. Tokios bendruomenės kaip Andalūzija, Galisija ir Kastilija ir Leonas yra vienos iš pagrindinių šios rūšies energijos vartotojų dėl savo turtingos žemės ūkio ir miškininkystės veiklos.
Ispanija taip pat išsiskiria Europos lygiu bioetanolio gamyba, o biomasė daugiausia naudojama šilumos gamybai – arba privačiuose namuose su biomasės katilais, arba pramoninėse įmonėse elektrai gaminti.
biomasės katilai
Biomasės katilai yra viena iš pagrindinių sistemų, leidžiančių naudoti biomasės energiją namuose ir pastatuose. Jie veikia panašiai kaip ir įprasti katilai, tačiau naudoja natūralų kurą, pvz medžio granulės, alyvuogių kauliukai arba riešutų kevalai. Be šildymo, jie gali būti naudojami buitiniam vandeniui šildyti, todėl pasiekiamas didelis energijos vartojimo efektyvumas.
Siekiant optimizuoti jo veikimą, dažnai įrengiami akumuliatoriai, kurie kaupia degimo metu susidariusią šilumą naudojimui kitu metu. Ši technologija yra tiek namuose, tiek dideliuose pramonės objektuose.
Biomasės energijos privalumai
Biomasė turi daug pranašumų, palyginti su kitais energijos šaltiniais:
- Atsinaujinanti ir neišsenkanti energija: Biomasė, gaunama iš nuolat atsinaujinančių organinių išteklių, yra ilgalaikis tvarus energijos šaltinis.
- Šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimas: Išnaudojant biologines atliekas ir gaudant CO2 šių išteklių gamybos procese, biomasė žymiai sumažina anglies dvideginio išmetimą.
- Žiedinės ekonomikos skatinimas: Naudodami atliekas, kurios kitu atveju būtų išmetamos, skatinate žiedinę ekonomiką ir užkertate kelią atliekų kaupimuisi.
- Ekonominis: Palyginti su iškastiniu kuru, biomasės kaina yra daug mažesnė, todėl daugeliui bendruomenių ji yra prieinama.
Bioenergijos trūkumai ir iššūkiai
Nepaisant daugybės privalumų, biomasė taip pat susiduria su tam tikrais iššūkiais:
- Mažas energijos vartojimo efektyvumas: Kai kurių rūšių biomasės energijos tankis yra palyginti mažas, o tai reiškia, kad norint pagaminti pakankamai energijos, reikia daug medžiagos.
- Infrastruktūros išlaidos: Pradinės specializuotų perdirbimo įmonių ir katilų įrengimo išlaidos yra didelės, o tai gali būti kliūtis masiniam pritaikymui.
- Poveikis aplinkai: Nors biomasė yra atsinaujinanti, jos perteklinis ir neatsakingas naudojimas gali sukelti miškų naikinimą ir paveikti vietos ekosistemas.
Nepaisant šių iššūkių, naujovės, susijusios su bioenergija, ir toliau tobulėja, kad pagerintų jos efektyvumą ir sumažintų jos poveikį.
Trumpai tariant, biomasės energija yra pagrindinė galimybė pereiti prie tvaresnės ateities. Dėl galimybės pasinaudoti natūraliomis atliekomis, gaminti energiją ir sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro jis yra vienas iš perspektyviausių sprendimų pereinant prie pasaulinės energetikos.