biomasa—energie regenerabilă din plante și animale
biomasa este material organic regenerabil care provine din plante și animale. Biomasa a fost cea mai mare sursă de total anual SUA consumul de energie până la mijlocul anilor 1800. Biomasa continuă să fie un important combustibil în multe țări, în special pentru gătit și încălzire în țările în curs de dezvoltare., Utilizarea combustibililor din biomasă pentru transport și pentru producerea de energie electrică este în creștere în multe țări dezvoltate ca mijloc de evitare a emisiilor de dioxid de carbon provenite din utilizarea combustibililor fosili. În 2019, biomasa a furnizat aproape 5 cvadrilioane de unități termice britanice (Btu) și aproximativ 5% din consumul total de energie primară în Statele Unite.biomasa conține energie chimică stocată de la soare. Plantele produc biomasă prin fotosinteză. Biomasa poate fi arsă direct pentru căldură sau transformată în combustibili lichizi și gazoși regenerabili prin diverse procese.,v>
Sursa: Adaptat de la Energetic Național Proiect educațional (domeniu public)
Conversie a biomasei în energie
Biomasa este transformată în energie prin diferite procese, inclusiv
- Direct de combustie (ardere) pentru a produce căldură
- Termochimice de conversie pentru a produce solide, gazoase și lichide combustibili
- conversie Chimică pentru a produce combustibili lichizi
- Biologic de conversie a produce combustibili lichizi și gazoși
cu ardere Directa este cea mai comună metodă de conversie a biomasei pentru energie utilă., Toată biomasa poate fi arsă direct pentru încălzirea clădirilor și a apei, pentru căldura proceselor industriale și pentru generarea de energie electrică în turbinele cu abur.conversia termochimică a biomasei include piroliza și gazificarea. Ambele sunt procese de descompunere termică în care materiile prime de biomasă sunt încălzite în vase închise, sub presiune, numite gazificatoare la temperaturi ridicate. Acestea diferă în principal în ceea ce privește temperaturile procesului și cantitatea de oxigen prezentă în timpul procesului de conversie.,
- Piroliza implică încălzirea materialelor organice la 800-900of (400-500 oC) în absența aproape completă a oxigenului liber. Piroliza biomasei produce combustibili precum cărbune, bio-petrol, motorină regenerabilă, metan și hidrogen.
- Hidrotratarea este utilizată pentru a procesa bio-uleiul (produs prin piroliză rapidă) cu hidrogen la temperaturi și presiuni ridicate în prezența unui catalizator pentru a produce motorină regenerabilă, benzină regenerabilă și combustibil pentru jet regenerabil.,
- Gazeificare presupune încălzire materiale organice la 1.400–1700oF (800–900oC) cu injecții de cantități controlate de oxigen liber și/sau abur în vas pentru a produce monoxid de carbon și hidrogen gaz bogat numit gaz de sinteză sau de sinteză. Syngas poate fi utilizat ca combustibil pentru motoarele diesel, pentru încălzire și pentru generarea de energie electrică în turbinele cu gaz. De asemenea, poate fi tratat pentru a separa hidrogenul de gaz, iar hidrogenul poate fi ars sau utilizat în celulele de combustibil. Gazele de sinteză pot fi prelucrate ulterior pentru a produce combustibili lichizi folosind procesul Fischer-Tropsch.,un proces de conversie chimică cunoscut sub numele de transesterificare este utilizat pentru transformarea uleiurilor vegetale, a grăsimilor animale și a grăsimilor în esteri metilici ai acizilor grași (FAME), care sunt utilizați pentru a produce biodiesel.conversia biologică include fermentarea pentru a transforma biomasa în etanol și digestia anaerobă pentru a produce gaze naturale regenerabile. Etanolul este utilizat ca combustibil pentru vehicule. Gazul natural regenerabil-numit și biogaz sau biometan—este produs în digestoare anaerobe la stațiile de epurare a apelor uzate și la operațiunile de lapte și animale., De asemenea, se formează și poate fi capturat din depozitele de deșeuri solide. Gazele naturale regenerabile tratate corespunzător au aceleași utilizări ca și gazele naturale pe bază de combustibili fosili.
cercetătorii lucrează la modalități de îmbunătățire a acestor metode și de dezvoltare a altor modalități de a converti și utiliza mai multă biomasă pentru energie.
câtă Biomasă este utilizată pentru energie?
în 2019, biomasa a furnizat aproape 5 cvadrilioane de unități termice britanice (Btu), egale cu aproximativ 5% din consumul total de energie primară în Statele Unite., Din acel 5%, aproximativ 46% a fost din lemn și Biomasă derivată din lemn, 45% a fost din biocombustibili (în principal etanol), iar 9% a fost din biomasa din deșeurile municipale.
sumele, în trilioane de unități termice britanice (TBtu) și procente din totalul SUA, energia biomasei, utilizarea de către consumatoare de sector în 2019 au fost
- industriale—2,451 TBtu—49%
- transport—1,410 TBtu—28%
- rezidențiale—529 TBtu—11%
- energie electrică—448 TBtu—9%
- comercial—146 TBtu—3%
industriale și de transport sectoare reprezintă cele mai mari sume, în termeni de conținut de energie, și cea mai mare ponderea din totalul anual SUA consumul de biomasă. Produsele din lemn și industria hârtiei utilizează biomasa în centrale termice și electrice combinate pentru căldură de proces și pentru a genera energie electrică pentru uz propriu., Biocombustibilii lichizi (etanol și motorină pe bază de biomasă) reprezintă cea mai mare parte a consumului de biomasă din sectorul transporturilor.sectoarele rezidențiale și comerciale utilizează lemne de foc și peleți pentru încălzire. De asemenea, sectorul comercial consumă și, în unele cazuri, vinde gaze naturale regenerabile produse la instalațiile municipale de tratare a apelor uzate și la depozitele de deșeuri.
sectorul energiei electrice utilizează deșeuri din lemn și Biomasă pentru a genera energie electrică pentru vânzare către celelalte sectoare.
Ultima actualizare: 28 August 2020