biomassza-megújuló energia növényekből és állatokból
a biomassza megújuló szerves anyag, amely növényekből és állatokból származik. Az 1800-as évek közepéig a biomassza volt az összes éves amerikai energiafogyasztás legnagyobb forrása. a biomassza számos országban továbbra is fontos üzemanyag, különösen a fejlődő országok főzésére és fűtésére., Számos fejlett országban növekszik a biomassza-üzemanyagok használata a szállításhoz és a villamosenergia-termeléshez, mivel így elkerülhető a fosszilis tüzelőanyagok szén-dioxid-kibocsátása. 2019-ben a biomassza közel 5 milliárd Brit hőegységet (Btu), az Egyesült Államokban pedig a teljes elsődleges energiafelhasználás mintegy 5% – át biztosította.
A biomassza tárolt kémiai energiát tartalmaz a napból. A növények fotoszintézis útján termelnek biomasszát. A biomasszát közvetlenül hőre lehet égetni, vagy különböző folyamatokon keresztül megújuló folyékony és gáz halmazállapotú tüzelőanyagokká alakítható át.,v>
Forrás: átvéve A Nemzeti Energia Oktatási Projekt (public domain)
Konvertáló biomassza energetikai
a Biomassza át energiává, a különböző folyamatok, beleértve
- Közvetlen égésű (égő) hogy hőt termel
- Thermochemical átalakítás elő olyan szilárd, légnemű, majd a folyékony üzemanyagok
- Kémiai átalakítás, hogy készítsen folyékony tüzelőanyagok
- a Biológiai átalakítás, hogy készítsen folyékony, gáznemű tüzelőanyagok
a Közvetlen égésű, a leggyakoribb módszer, mely a biomassza, hogy hasznos energiát., Az összes biomassza közvetlenül éghető épületek és víz fűtésére, ipari folyamathő előállítására, valamint gőzturbinákban villamos energia előállítására.
a biomassza termokémiai átalakulása magában foglalja a pirolízist és a gázosítást. Mindkettő termikus bomlási folyamat, amelyben a biomassza alapanyagait zárt, nyomás alatt álló edényekben melegítik, amelyeket magas hőmérsékleten gázosítóknak neveznek. Elsősorban a folyamat hőmérsékletében és az átalakítási folyamat során jelen lévő oxigén mennyiségében különböznek egymástól.,
- pirolízis jár fűtés szerves anyagok 800-900oF (400-500 oC) a Közel teljes hiánya szabad oxigén. A biomassza pirolízis olyan tüzelőanyagokat termel, mint a szén, a bioolaj, a megújuló dízel, a metán és a hidrogén.
- a hidrogénezést a bioolaj (gyors pirolízissel előállított) hidrogénnel történő feldolgozására használják magas hőmérsékleten és nyomáson, katalizátor jelenlétében megújuló dízel, megújuló benzin és megújuló sugárhajtású üzemanyag előállítására.,
- gázosítás jár fűtés szerves anyagok 1,400–1700of (800–900oc) injekcióval szabályozott mennyiségű szabad oxigén és/vagy gőz az edénybe, hogy készítsen egy szén-monoxid és hidrogénben gazdag gáz úgynevezett szintézis gáz vagy syngas. A Syngas üzemanyagként használható dízelmotorokhoz, fűtéshez, valamint villamos energia előállításához gázturbinákban. Azt is lehet kezelni, hogy elkülönítse a hidrogént a gáztól, a hidrogén pedig éghető vagy üzemanyagcellákban használható. A syngas tovább feldolgozható folyékony tüzelőanyagok előállításához a Fischer-Tropsch folyamat segítségével.,
a biodízel előállításához használt növényi olajok, állati zsírok és zsírzsírok zsírsav-metil-észterekké (FAME) történő átalakítására transzészterezésként ismert kémiai átalakítási eljárást alkalmaznak.
a biológiai átalakítás magában foglalja a fermentációt, hogy a biomasszát etanolná és anaerob emésztéssé alakítsák megújuló földgáz előállítására. Az etanolt jármű üzemanyagként használják. A megújuló földgázt-más néven biogázt vagy biometánt—anaerob emésztőkben állítják elő szennyvíztisztító telepeken, valamint tej-és állattenyésztési üzemekben., A szilárd hulladéklerakókban is kialakul, és az is lehet, hogy befogják. A megfelelően kezelt megújuló földgáz ugyanazokkal a felhasználásokkal rendelkezik, mint a fosszilis tüzelőanyaggal működő földgáz.
A kutatók azon dolgoznak, hogy miként lehetne javítani ezeket a módszereket, és más módszereket dolgozzanak ki a biomassza energia-átalakítására és felhasználására.
mennyi biomasszát használnak az energiához?
2019-ben a biomassza közel 5 milliárd Brit hőegységet (Btu) biztosított, ami az Egyesült Államokban a teljes primer energiafelhasználás mintegy 5% – ának felel meg., Ebből az 5%-ból körülbelül 46% fa-és faalapú biomasszából, 45% bioüzemanyagból (főleg etanolból), 9% pedig a kommunális hulladékok biomasszájából származott.
az összegek, billió Brit hőegységben( TBtu), valamint a teljes amerikai részesedés százalékos aránya., a biomassza energia felhasználás által fogyasztása szektor 2019-ben volt,
- ipari—2,451 TBtu—49%
- transzfer—1,410 TBtu—28%
- lakossági—529 TBtu—11%
- elektromos—448 TBtu—9%
- kereskedelmi—146 TBtu—3%
Az ipari, közlekedési ágazatok figyelembe a legnagyobb összegek tekintetében az energia-tartalom, valamint a legnagyobb százalékos részesedése a teljes éves AMERIKAI biomassza-felhasználás. A faipari termékek és a papíripar a biomasszát kombinált hő-és erőművekben használják hőkezelésre, és saját felhasználásra villamos energiát termelnek., A közlekedési ágazat biomassza-fogyasztásának nagy részét a folyékony bioüzemanyagok (etanol és biomassza alapú dízel) teszik ki.
a lakossági és a kereskedelmi szektor tűzifát és pellettet használ a fűtéshez. A kereskedelmi szektor is fogyaszt, és egyes esetekben értékesíti a települési szennyvíztisztító telepeken és hulladéklerakókban termelt megújuló földgázt.
a villamosenergia-ágazat fa-és biomasszából származó hulladékokat használ fel a többi ágazatnak történő értékesítésre szánt villamos energia előállításához.
Utoljára frissítve: 2020. augusztus 28.