Share to Facebook 
Share to Twitter 
Share to Linkedin 
PGT SocialWeb - Copyright © 2010 by pagit.eu

Obnovljivi izvori energije

Biomasa za bioenergiju E-mail
Autor Diana Međimorec   
Četvrtak, 20 Siječanj 2011 15:30

Ovaj članak sastavila je stručna skupina unutar projekta CEUBIOM. Obnovljivi.com zahvaljuje stručnoj skupini na ustupanju podataka i informacija.

Što je to biomasa?

Opće je poznato da korištenje fosilnih goriva ima negativne posljedice na okoliš. Emisije stakleničkih plinova koje nastaju kao posljedica korištenja fosilnih goriva pospješuju učinak klimatskih promjena, a uvijek postoji i rizik zagađenja tla i vode. Osim toga, zalihe fosilnih goriva su ograničene, a sa smanjenjem zaliha posezati će se skupljim i nepovoljnijim metodama dobave fosilnih goriva, što će imati globalno loš utjecaj na cijene energije. Upravo zato se kao jedna od dobrih alternativa danas sve više prepoznaje mogućnost korištenja biomase i ostalih obnovljivih izvora energije. Korištenjem biomase dobiva se bioenergija koja se potom može koristiti kao toplinska energija, u obliku biogoriva ili se upotrijebiti za proizvodnju električne energije, a u svakoj varijanti je povoljnija za okoliš od korištenja fosilnih goriva.

Kako dobivamo bioenergiju?

Biomasom se smatra sva biljna i životinjska materija. Kada govorimo o biomasi za dobivanje bioenergije, možemo ju podijeliti na drvnu biomasu i ostalu biomasu biljnog porijekla, te organsku biomasu. Većina biljne biomase nastaje iz proizvoda i suproizvora biljaka šumskog i poljoprivrednog porijekla. Drvna biomasa uključuje drva za ogrjev, drva iz drveća s kratkom rotacijom, šumskih ostataka te ostataka drvne industrije. Ne-drvna biomasa dolazi iz poljoprivrede i uključuje različite nasada i ostatke poljoprivredne proizvodnje. Ostala organska biomasa uključuje životinjski otpad te različite tipove otpada iz kućanstva. Šumska i poljoprivredna vegetacija može se uzgajati specijalno za potrebe korištenja za proizvodnju bioenergije (kao npr. brzorastuće drveće i poljoprivredni usjevi poput uljne repice).

Proizvodnja energije iz biomase

U trenutku kada se razbije kemijska konstrukcija jedinice biomase oslobađa se energija koja je pohranjena u molekulama. Količina oslobođena po jedinici težine ili volumena smatra se energetskim sadržajem produkta biomase. Različiti produkti imaju različite energetske sadržaje i svaki od njih može se koristiti na specifičan način. Sagorijevanje je najučestaliji način dobivanja bioenergije. Sagorijevanje biomase oslobađa toplinu koja se može, ili izravno koristiti za grijanje, ili se može upotrijebiti za proizvodnju električne energije. Plinofikacija je postupak kojim se biomasa pretvara u plin koji se potom koristi izravno kao plin ili za dobivanje drugih oblika energije kao što je električna energija. Biodizel se dobiva iz ekstrahiranih ulja koja se mogu pronaći u raznim oblicima biomase, a koristi se ekvivalentno tradicionalnom fosilnom dizel gorivu.

Biomasa za bioenergiju ili..?

U najviše slučajeva šume i poljoprivredna zemljišta ne koriste se za dobivanje biomase. Kukuruz i šećerna trska koriste se za dobivanje bioetanola, no oni su primarno izvor hrane. Šume se koriste za dobivanje drva za gradnju, a otpadci iz poljoprivrede mogu se koristiti kao gnojiva (kompostiranje). Postoji potreba da uskladimo naše potrebe za energijom sa našim potrebama za hranom i ostalim alternativnim načinima korištenja ovog prirodnog resursa. Kada se govori o korištenju biomase za proizvodnju biogoriva prvenstveno treba imati na umu očuvanje ekološke održivosti te ne narušavanja stabilnosti svjetske opskrbe hranom.


Procjena potencijala biomase

Provođenje sustava planiranja i upravljanja vegetacijom namijenjenom za proizvodnju bioenergije je nužno za očuvanje održivosti i isplativosti. Informacije o količini raspoložive biomase i količine energije koja se može dobiti iz te biomase, osnovan je uvjet za planiranje neovisno o tome da li uključuje pojedince i male biznise ili regionalne, nacionalne pa čak i međunarodne uprave. Znatan broj EU članica primjenjuje tradicionalne metode za procjenu raspoloživosti biomase za proizvodnju bioenergije. Takve procjene uglavnom se temelje na statistici dobivenoj kroz uzorkovanje malog broja lokacija i ekstrapoliranjem na šira interesna područja. Iako su takve procjene dovoljno precizne na velikim područjima manjkaju im informacije o prostornim detaljima, a provođenje uzorkovanja je skupo. Osim toga metode za generiranje ovakvog tipa statistike nisu uniformne i usklađene u svim europskim zemljama.

Osim tradicionalnih metoda za procjenu raspoloživosti biomase u današnje vrijeme sve češće koriste metode baziranje na promatranju Zemlje (eng. Earth Observation, EO). Sateliti koji kruže oko Zemlje mogu pružiti vizualne prikaze njezine površine. Mjerenja satelitima vrše se na temelju mjerenja jačine elektromagnetskog signala koji se iz satelita odašilje do Zemljine površine te se od nje reflektira natrag do satelita. Tehnološki napredak omogući je korištenje senzora koji mogu kupiti EO podatke s velikih površina u boljoj rezoluciji. Ovakvi prikazi potom se procesuiraju da bi se identificirala zastupljenost pojedinih materijala i objekata na površini Zemlje (građevine, ceste, tlo i različiti tipovi vegetacije). Karte koje nastaju na temelju ovakvih procjena omogućavaju određivanje ukupne površine pokrivene pojedinim tipom vegetacije (vrsta šume, poljoprivrednog nasada ili prirodne vegetacije). Osim toga podatci dobiveni na temelju EO mjerenja pružaju informacije o strukturi biljaka, njihovim biokemijskim karakteristikama te o njihovom zdravlju. Sve ove informacije mogu se dobiti relativno brzo i relativno su jeftine.

Slika 1. Karta različitih tipova pokrova u Europi – nastala procesuiranjem satelitskih snimaka

Unatoč napretku u EO tehnologiji, preciznost tradicionalnih, zemljanih, metoda ne može se nadomjestiti. Upravo radi toga optimalan način procjene potencijala biomase je kombiniranje obiju metoda. Podatci dobiveni na temelju EO mjerenja mogu osigurati veliku količinu informacija, a zemljane metode mogu pružiti vrijedne dodatne informacije. Mjerenja na temelju uzorkovanja mogu pružiti informacije o prosječnoj gustoći biljaka i o raspoloživosti biomase po pojedinoj biljci. Kada se ove informacije kombiniraju s informacijama o ukupnoj površini koja je pokrivena pojedinim tipom vegetacije moguće je procijeniti ukupnu raspoloživu količinu vegetacije i biomase.

Procjena trenutno prisutne biomase nije dovoljna za utvrđivanje potencijala biomase koja se može upotrijebiti. Tehnička ograničenja mogu onemogućiti sakupljanje na pojedinim područja kao što su na primjer strme padine ili nedostupna šumska područja. Isto tako u nekim slučajevima trošak sakupljanja biomase može biti veći od prihoda koji se može ostvariti korištenjem prikupljene biomase, što ponovo umanjuje stvarnu raspoloživost biomase za korištenje. Područja koja su zaštićena nacionalnim ili međunarodnim zakonima mogu imati propisane odredbe o zabrani sakupljanja vegetacije, a u nekim slučajevima korištenje biomase može znatno narušiti biološku ravnotežu. Sva ovakva ograničenja umanjuju ukupnu količinu biomase koja je raspoloživa za bioenergetske potrebe.

Na temelju procjene ukupno raspoložive biomase za sakupljanje moguć je procijeniti količinu energije koja se može dobiti korištenjem te biomase. Svaki tip biljke može proizvesti određenu količinu energije ovisno o načinu proizvodnje. Kada se ova vrijednost umnoži s količinom potencijalno raspoložive biomase moguće je izračunati ukupnu količinu raspoložive bioenergije.

Slika 2. Slijed koraka za procjenu biomase raspoložive za dobivanje bioenergije

Slijed aktivnosti za procjenu raspoloživog potencijala biomase za proizvodnju bioenergije počinje s utvrđivanjem područja koje sadrži vegetaciju koja se može prikupiti a bazira se na EO procjenama. Pojedine karakteristike vegetacijskog pokrova moraju se dobaviti od lokalnih stručnjaka da bi se uzele u obzir sve specifičnosti pojedinog područja. Nakon što se utvrde sva područja koja bi teoretski mogla osigurati potrebnu biomasu, pojedina područja isključuju se zbog neekonomičnosti, tehničke neizvedivosti ili zbog mogućeg štetnog utjecaja na okoliš. Preostala područja i procjene o raspoloživoj biomasi tada se mogu upotrijebiti za procjenu raspoložive bioenergije.

Međunarodni projekt CEUBIOM (www.ceubiom.org) rezultirao je kreiranjem harmonizirane metode za procjenu potencijala biomase za proizvodnju bioenergije u Europi, kombinirajući EU metodu i znanje lokalnih stručnjaka. Ovaj projekt bio je financiran of strane Europske komisije putem Sedmog okvirnog programa (eng. Framework 7 Programme). Više informacija o samim metodama procjene potencijala biomase za proizvodnju bioenergije može se pronaći na E-alatu projekta dostupnom na http://ceubiom.geonardo.com

Tags:     biomasa      bioenergija      elektrana      proizvodnja energije      potencijal
Index članka
Biomasa za bioenergiju
Procjena potencijala biomase
Sve stranice
 

Obnovljivi izvori energije za početnike

OIE u regiji

Nove tehnologije

Nova energetika

Zadnje vijesti

Želite li više koristiti obnovljive izvore energije?