В предишна статия, за която говорих геотермална енергия и коментирах, че в рамките на възобновяемите енергии има някои, които са по-известни и използвани, като слънчевата и вятърната енергия, и други, които са по-малко известни, като енергията от биомаса или биоенергията. В тази публикация ще научим всичко свързано с този вид възобновяема енергия и нейните възможни приложения. Биоенергията има огромен потенциал, тъй като позволява генерирането на енергия от органични отпадъци, с приложения както в производството на топлина, така и в производството на електроенергия.
Какво е енергия от биомаса или биоенергия?
Енергията от биомаса е вид възобновяема енергия, която се получава чрез изгаряне на органични съединения, които могат да идват от селскостопански, горски, промишлени отпадъци или дори битови отпадъци. Използвайки предимствата на тези природни ресурси, не само се генерира енергия, но и се допринася за грижата за околната среда, като се избягва натрупването на отпадъци. Сред най-често използваните материали са остатъци от резитба, костилки от маслини, черупки от ядки, дървесни отпадъци и дори твърди градски отпадъци.
Чрез процеси като директно изгаряне или трансформиране в биогорива, като алкохол, метанол или масло, тези материали могат да генерират енергия. Възможно е също да се получи биогаз чрез ферментация на органични вещества. Това подчертава биомасата като универсален източник, който може да се използва както за производство на топлина, така и за електричество, и допринася за кръгова икономика.
Източници и видове биомаса
Биомасата, използвана за генериране на биоенергия, може да идва от различни източници. Те могат да бъдат класифицирани според произхода си на:
- Естествена биомаса: Произлиза от растителни и животински материали, които се срещат естествено без човешка намеса, като горски останки.
- Остатъчна биомаса: Това са отпадъци, генерирани от човешки дейности, като селскостопански, животновъдни или промишлени отпадъци. Примерите включват оборски тор или растителни остатъци.
- Култури от биомаса: Този източник се отнася за енергийни култури, специално засадени за производство на енергия, като мискантус или върби.
В допълнение към споменатите материали има и други източници като промишлени отпадъци от фабрики за хартия или дърво и дори твърди градски отпадъци, което прави биомасата наистина разнообразна енергия.
Как се генерира енергия от биомаса?
Енергията се получава чрез изгаряне на биомаса, която се произвежда основно в специални котли на биомаса. Тези котли изгарят органични остатъци, за да генерират топлина, докато излишната енергия може да се съхранява в акумулатори, за да се използва по-късно. Акцентът на този процес е, че пепелта, получена от изгарянето, може да се използва повторно като тор, като по този начин се затваря цикълът и допълнително се намалява въздействието върху околната среда.
Освен това в по-големите инсталации те могат да бъдат допълнени с турбини за генериране на електричество, като се възползват от парата, генерирана по време на горенето. Тази двойна употреба, както за топлина, така и за електричество, демонстрира гъвкавостта на биоенергията.
Биогорива, получени от биомаса
Един от най-важните продукти, получени от биомаса са биогорива, които имат капацитета да заменят традиционните изкопаеми горива в определени ключови сектори на икономиката, като например транспорта. Това са основните биогорива:
- Биодизел: Получава се от растителни масла и животински мазнини. Той е биоразградим и не съдържа токсични съединения като сяра, което го прави по-екологична алтернатива на конвенционалния дизел.
- Биоетанол: Течно гориво, произведено от ферментацията на нишестета, налични в култури като царевица или захарна тръстика. Използването му е обичайно в смеси с бензин за намаляване на емисиите на замърсяващи газове.
- Биогаз: Той се генерира от анаеробно разлагане на органична материя. Произведеният биогаз е смес главно от метан и въглероден диоксид, която може да се използва за производство на електричество или като гориво за превозни средства.
Биогоривата успяват да намалят зависимостта от невъзобновяеми ресурси и допринасят за намаляване на емисиите на въглероден диоксид чрез затворен цикъл: CO2, уловен по време на растежа на растенията, е еквивалентен на CO2, отделен по време на тяхното изгаряне.
Потребление и използване на биомаса в Испания
В Испания биомасата играе важна роля в матрицата на възобновяемата енергия, като е отговорна за почти 45% от производството на възобновяема енергия в страната. Общности като Андалусия, Галисия и Кастилия и Леон са едни от основните потребители на този вид енергия, поради тяхната богата земеделска и горска дейност.
Испания също се откроява на европейско ниво в производство на биоетанол, а биомасата се използва главно за производство на топлина, или в частни домове с котли на биомаса, или в промишлени предприятия за производство на електроенергия.
котли на биомаса
Котлите на биомаса са една от основните системи, които позволяват използването на енергия от биомаса в жилища и сгради. Те работят по подобен начин на конвенционалните котли, но използват естествени горива като напр дървесни пелети, костилки от маслини или черупки от ядки. Освен за отопление, те могат да се използват за подгряване на битова вода, като постигат забележима енергийна ефективност.
За да се оптимизира работата му, често се инсталират акумулатори, които съхраняват топлината, генерирана по време на горенето, за използване в други моменти. Тази технология присъства както в домовете, така и в големите индустриални съоръжения.
Предимства на енергията от биомаса
Биомасата предлага множество предимства в сравнение с други източници на енергия:
- Възобновяема и неизчерпаема енергия: Произхождайки от органични ресурси, които постоянно се регенерират, биомасата е дългосрочен устойчив източник на енергия.
- Намаляване на парниковите газове: Като се възползва от биологичните отпадъци и улавяне на CO2 в процеса на генериране на тези ресурси, биомасата значително намалява въглеродните емисии.
- Насърчаване на кръговата икономика: Като използвате отпадъци, които иначе биха били изхвърлени, вие насърчавате кръговата икономика и предотвратявате натрупването на отпадъци.
- Икономически: В сравнение с изкопаемите горива, биомасата има много по-ниска цена, което я прави достъпна опция за много общности.
Недостатъци и предизвикателства на биоенергията
Въпреки многото си предимства, биомасата е изправена и пред някои предизвикателства:
- Ниска енергийна ефективност: Някои видове биомаса имат относително ниска енергийна плътност, което означава, че е необходимо голямо количество материал за генериране на достатъчно енергия.
- Разходи за инфраструктура: Първоначалните разходи за инсталиране на специализирани преработвателни инсталации и котли са високи, което може да бъде пречка за масовото внедряване.
- Влияние върху околната среда: Въпреки че биомасата е възобновяема, нейната свръхексплоатация и безотговорна употреба могат да причинят обезлесяване и да засегнат местните екосистеми.
Въпреки тези предизвикателства, иновациите около биоенергията продължават да напредват, за да подобрят нейната ефективност и да сведат до минимум нейните въздействия.
Накратко, енергията от биомаса е ключова възможност за преминаване към по-устойчиво бъдеще. Способността му да се възползва от естествените отпадъци, да генерира енергия и да намали зависимостта от изкопаеми горива го прави едно от най-обещаващите решения в рамките на глобалния енергиен преход.