Энергия из биомассы

Термин биомасса описывает широчайший спектр животных и растительных отходов. Дословно он означает «биологический материал». Биомасса — старейший источник энергии, используемый человечеством. Его возникновение относят ко времени овладения людьми огнем.

Виды биомассы и топлива из нее

Биомасса считается возобновляемым источником энергии, так как содержащаяся в ней энергия производится в процессе фотосинтеза, когда растения преобразуют лучистую энергию солнца в углеводороды. Выращивание растений специально для превращения в биомассу, по сути, есть форма сохранения солнечной энергии.

При сгорании углеводороды выделяют тепло, двуокись углерода (CO₂, так называемый «парниковый» газ) и воду. Двуокись углерода возвращается в окружающую среду и участвует в биохимическом углеродном цикле (круговороте углерода), способствуя росту других растений и восполнению сожженной биомассы. Таким образом, сжигание биомассы при правильной организации процесса не приводит к дополнительному загрязнению окружающей среды двуокисью углерода. Вода возвращается в природный гидроцикл (круговорот воды в природе). Тепло можно использовать для выработки электричества, а также для удовлетворения других энергетических потребностей человечества.

Некоторые виды биомассы — дерево, например, — можно просто сжигать, чтобы получить энергию биомассы. Однако существуют и технологии, позволяющие получать из дерева и других биологических материалов жидкие и газообразные виды топлива. Их можно использовать вместе (а возможно, в будущем и вместо) с бензином, дизельным топливом, метаном и пропаном. Основные виды сырья для получения электроэнергии из биомассы включают в себя следующее.

• Деревья и травянистые растения. Деревья и кустарники можно просто сжигать, получая тепло для котлов паровых турбин. Наиболее распространенный источник древесной биомассы -отходы деревообработки (лесопилок) и целлюлозно-бумажных комбинатов. Для производства энергии в основном используются специальным образом выращенные ивы, прутьевидное просо и слоновая трава.
• Зерновые культуры и стерня зерновых. Для выработки этанола применяется кукуруза. С той же целью (но в меньших масштабах) можно использовать и другие злаки — пшеницу, рожь и рис. В Бразилии этанол получают из сахарного тростника. Соевые бобы, арахис и подсолнечник также применяются для получения дизельного биотоплива. И этанол, и биодизель можно использовать как для производства электроэнергии, так и в качестве автомобильного горючего.
• Водные и морские растения. Подвергнув микроскопические водоросли,-обитающие в некоторых озерах, ферментации, можно получить этанол. Их же можно компостировать для получения биогаза. Для этой же цели можно использовать обычные морские во доросли.
• Навоз и сточные воды. Бытовые отходы животных с ферм и ранчо, а также содержимое канализации населенных пунктов, можно добавлять в компостные кучи для того, чтобы ускорить выделение биогаза.
• Свалки. Различные виды мусора, в частности бумагу, картон, остатки еды, также можно перерабатывать в компост для получения биогаза.

Пример биогаза

В результате перегнивания (компостирования) растительных и животных отходов может образоваться горючий газ метан. Приходилось ли вам слышать о так называемом болотном газе, накапливающемся в заболоченных местах и время от времени возгорающемся? Это и есть природный биогаз. По сути, это тот же самый биогаз, который производят в коммерческих или частных целях для обогрева, электрификации или для использования в качестве топлива.