Bioenergia

1.Biomasa

Biomasa jest kolejnym ze źódłem energii odnawialnych. Energia biomasy pochodzi ze spalania produktów roślinnych. Najbardziej znaną formą biomasy jest drewno, należy jednak szukać innych rozwiązań i pozyskiwać biomasę z innych źródeł, aby nie zmniejszać i tak już przerzedzonych zasobów leśnych.

Biomasę można podzielić z uwzględnieniem stanu skupienia na: gazy (metan), ciecze (alkohole), ciała stałe (drewno, rośliny energetyczne, słoma oraz zborze).

Biomasa posiada wiele zalet, do których zaliczamy między innymi:

  • łatwość pozyskiwania i magazynowania opału;
  • wszechstronność wykorzystywania;
  • możliwość zagospodarowania odpadów drzewnych;
  • opał całkowicie ekologiczny;
  • łatwy transport opału;
  • dostępność. 

 

1.1. Rodzaje i charakterystyka biomasy

Zrębki- są to rozdrobnione kawałki drewna, pozyskiwanego z: tartaków, zakładów stolarskich, przycinki drzew w parkach oraz drzew przydrożnych. W celu wytworzenia zrębków z zebranych odpadów drzewnych, stosuje się specjalne maszyny - rębaki. Wartość opałowa uzyskanych zrębków zależy od ich wilgotności oraz od gatunku drewna i wacha się w granicach od 6 do 16 MJ/kg. Poniżej przedstawiono przykładową zrębkę z wierzby energetycznej.

http://www.energokrak.pl

 

Pelet- produkujemy go ze słomy, trocin drzewnych, siana, rozdrobnionych roślin energetycznych oraz z otrębów. Materiały, z których będzie produkowany pelet muszą mieć wilgotność rzędu  5 - 12%, oraz rozdrobnienie wynoszące od 2 do 6 mm. Pelet produkuje się tłocząc rozdrobniony materiał przez matrycę z otworami o średnicy 3mm, ponadto w zależności od rodzaju materiału nieraz wymagane jest dodanie spoiwa. Wartość energetyczna peletu wynosi około 17 MJ/kg. Na ilustracjii pokazano pelet wyprodukowany ze słomy.

 

 

http://www.energokrak.pl

 

Brykiet- można go wyprodukować praktycznie z identycznych materiałów co pelet, o tej samej wilgotności, tyle że mniejszym rozdrobnieniu, bo rzędu 5 do 25mm. Brykiet produkujemy w postaci kostek lub walców w prasie hydraulicznej lub mechanicznej. Wartość opałowa tego materiału wacha się między 19 a 21 MJ/kg.

 

 

http://wegielopole.pl

Oprócz wyżej wymienionych produktów z biomasy, w ogrzewnictwie możemy również wykorzystywać:

  • drewno kawałkowe, pozyskiwane chociażby z drewna konstrukcyjnego;
  • trociny, wióry i korę;
  • słomę sprasowaną w kostki lub bele;
  • rośliny energetyczne (np. wierzbę energetyczną, miskantus);
  • ziarno, obecnie prawie nie wykorzystywane do celów energetycznych.

 

2. Biogaz

Na rynku energetycznym ciągle zachodzą zmiany, które zmuszają do szukania nowych rozwiązań w postaci odnawialnych źródeł energii. Rozwiązania te powinny być praktyczne, ekonomicznie opłacalne, powszechnie dostępne, nie wpływające negatywnie na środowisko. Możemy do nich zaliczyć biogaz, którego podstawowymi źródłami są:

  • składowiska odpadów,
  • oczyszczalnie ścieków,
  • biogazownie rolnicze,
  • biogazownie energetyczne.

 

Biogaz - jest to powstający w biogazowni gaz palny (określany również mianem - biopaliwo płynne); biogaz jest produktem fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego. Składa się w głównej mierze z metanu i dwutlenku węgla, oraz z domieszek innych gazów takich jak tlenek węgla czy siarkowodór. Wartość opałowa biogazu wynosi 17 ÷ 27 MJ/m3.

 

Biogazownie, schemat i zasada działania

http://zorg-biogas.com

 

Przedstawiona powyżej biogazownia rolnicza, to instalacja do produkcji biogazu, gdzie jako surowiec energetyczny stosuje się odpady z produkcji zwierzęcej, odpady z produkcji roślinnej, kiszonkę kukurydzianą lub śrutę zbożową.  W instalacjach tego typu proces technologiczny oparty jest na fermentacji mezofilnej (37 ± 2°C), bądź termofilnej (52 ± 2°C). W procesie fermentacji, którą przeprowadzają bakterie metanogenne powstaje biogaz o zawartości:

  • 58÷64 % biometanu,
  • 36÷42 % dwutlenku węgla.
Następnie powstały biogaz jest magazynowany w zbiornikach gazu, a póżniej spalany przez tzw. moduł prądowo - cieplny, wytwarzający podczas spalania energię cieplną, lub elektryczną.
 
Biogazownie rolnicze składają się między innymi ze zbiorników na komponenty ciekłe, zbiorników wstępnych, zbiorników fermentacyjnych oraz magazynu kofermentu. Ponadto w zależności od rodzaju wykorzystywanych substratów, w biogazowni może być konieczne zastosowanie silosów materiałów stałych, czasem są konieczne również rozdrabniacze, seperatory substancji szkodliwych, pasteryzatory czy sterylizatory.
 
 
Zalety biogazowni rolniczych
 
Biogazownie rolnicze dbają o środowisko przez:
  • zmniejszanie zużycia paliw kopalnych;
  • redukowanie zanieczyszczeń powstających podczas wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej;
  • ograniczenie emisji gazów cieplarnianych;
  • możliwość nawożenia pól uprawnych przefermentowanym osadem;
  • zniszczenie nasion chwastów w procesie fermentacyjnym, co pozwala zredukować zużycie środków ochrony roślin.

 

3. Biopaliwa ciekłe

Biopaliwa - określenia tego używa się do wszystkich paliw produkowanych z biomasy (głównie z rzepaku, pszenicy, buraka cukrowego lub z odpadów organicznych). W tej części omówiono po krótce biopaliwa ciekłe stosowane w transporcie.

  Wyróżniamy trzy główne biopaliwa:

  • Biodiesel - jest to ester metylu, produkowany z olejów roślinnych (głównie rzepakowegi i słonecznikowego) lub ze zużytego oleju spożywczego. Paliwo to jest zbliżone do oleju napędowego, stosowanego w silnikach diesla, może być stosowane w postaci mieszanki z olejem napędowym.
  • Bioetanol - otrzymujemy go w procesie fermentacji cukrów pozyskanych z buraka cukrowego (do celu fermentacji używa się drożdży), lub z pszenicy (gdzie są wykorzystywane enzymy amylazy, aby przetworzyć skrobię w cukier, który dopiero wtedy jest poddany fermentacji). Bioetanol może być sytosowany jako domieszka  do benzyny.
  • Biometan - to produkt beztlenowego rozkładu odpadów organicznych. W procesie  tym otrzymujemy gaz, który musi zostać oczyszczony (podczas oczyszczania usuwa się  dwutlenek węgla i inne zanieczyszczenia), tak aby otrzymany gaz w 95% składał się z metanu. Może być on stosowany w pojazdach z instalacją zasilaną gazem ziemnym.

Poniższy schemat przedstawia proces produkcji biodiesla:

 

http://jaron.salon24.pl

Bardzo ważnym aspektem, przemawiającym za stosowaniem biopaliw jest fakt, że emisja do atmosfery gazów cieplarnianych w cyklu życia jest niższa dla biopaliw, niż dla tradycyjnych źródeł energii - paliw kopalnych. Ponadto biopaliwa mogą być produkowane  lokalnie, więc nie występują tutaj dodatkowe koszty i zanieczyszczenia związane z transportem. Ponadto biopaliwa pozwalają na urozmaicenie rolnictwa oraz rynku rolnego. Przyczyniają się również do mniejszej emisji spalin w transporcie miejskim, czego konsekwencją jest poprawa jakości powietrza.

  źródło: K. Lapinski, Praca mgr. "Wykorzystanie metanolu jako paliwa, oraz do produkcji energii elektrycznej za pomocą ogniwa paliwowego typu DMFC" 2011

Statystyki strony:

Dzisiaj: 298
Wczoraj: 521
Obecny miesiąc: 5158
Poprzedni miesiąc:
Obecny rok: 5158
Poprzedni rok: 54363

Wszystkich wizyt: 5159