Biomasa to materiał pochodzenia roślinnego wykorzystywany jako paliwo do produkcji ciepła lub energii elektrycznej. Może ona pochodzić z roślin lub zwierząt, pod warunkiem że materia ta ulega biodegradacji. Najwięcej biomasy pochodzi z leśnictwa oraz rolnictwa, a także rybołówstwa, jest także produkowana w gospodarstwach domowych oraz w przemyśle.
Biomasa była wykorzystywana jako źródło paliwa od czasu, gdy ludzkość nauczyła się rozpalać ogień i służyła nam jako podstawowe źródło energii, aż do XX wieku, gdy paliwa kopalne stały się bardziej powszechne w użyciu.
Jak powstaje biomasa i co wchodzi w jej skład?
Pierwszym etapem produkcji biomasy jest przeprowadzanie fotosyntezy przez rośliny. Pobierają one dwutlenek węgla oraz wodę, by pod wpływem promieni słonecznych wyprodukować energię niezbędną do wzrostu. Zwierzęta zjadają rośliny, pobierają energię, po czym przetwarzają ją. W miarę wydłużania łańcucha pokarmowego energia ta jest przekazywana kolejnym osobnikom.
Warto wiedzieć, że podczas wydłużania łańcucha pokarmowego powstają odpady i resztki, które także stanowią biomasę.
Energię, która gromadzi się w poszczególnych ogniwach łańcucha pokarmowego, możemy wykorzystać. Niektóre gatunki roślin są celowo hodowane, by stać się biomasą – są to np. trzcina pospolita i wierzba wiciowa.
Co wchodzi w skład biomasy?
- odpady pochodzenia roślinnego bądź zwierzęcego pochodzące z gospodarstw domowych,
- odpady komunalne oraz przemysłowe, które ulegają biodegradacji,
- pozostałości po porządkowaniu terenów zielonych zarówno miejskich, jak i prywatnych,
- odchody oraz tłuszcze zwierzęce,
- biogazy,
- rośliny uprawiane do wykorzystania jako biomasa, czyli np. wierzba wiciowa,
- oleje roślinne oraz wytłoki po produkcji tychże olejów,
- słoma, łodygi, wodorosty,
- osady i ścieki,
- drewno o niskiej jakości technologicznej oraz odpadowe.
Rodzaje biomasy
Sposobów na sklasyfikowanie biomasy jest wiele. Jednym z nich jest podział na różne stany skupienia. Biomasę możemy podzielić na trzy różne formy:
- stałą,
- ciekłą,
- gazową.
Forma stała to drzewa i rośliny bogate w energię. Do tworzenia biomasy w formie stałej można wykorzystać m.in. trociny, wióry i słomę. W skład biomasy stałej mogą wchodzić także odpady przemysłowe, komunalne oraz rolnicze, które ulegają biodegradacji. Tworzy się z nich różne produkty, które podczas spalania uwalniają energię, służącą do ogrzewania domów czy mieszkań.
Najczęściej spotykanymi produktami z biomasy stałej są pellet (w formie granulatu) oraz brykiet (w formie zbitej), które są powszechnie używane w gospodarstwach domowych.
Forma ciekła biomasy pozyskiwana jest głównie z roślin oleistych. Dobrym źródłem są także rośliny bogate w cukier, czyli np. trzcina cukrowa, które są poddawane fermentacji alkoholowej. Dzięki temu powstaje, chociażby etanol, który jest wykorzystywany do wzbogacania tradycyjnych paliw lub do zastąpienia ich. Z tego względu mówi się o tym, że są to biopaliwa, czyli odpowiedniki tradycyjnego paliwa.
Co ciekawe, do produkcji tradycyjnej benzyny czy diesla można wykorzystywać biomasę. Producenci korzystają z tego rozwiązania coraz częściej. Kwestia wykorzystywania biokomponentów jest uregulowana prawem unijnym oraz krajowym.
Forma gazowa, czyli tak zwany „biogaz” to wynik fermentacji bez wykorzystania tlenu. Odpady pochodzenia organicznego rozkładając się, produkują metan oraz dwutlenek węgla. Metan można wykorzystać do ogrzewania lub zasilania generatorów prądotwórczych poprzez spalanie go.
Formę gazową biomasy można pozyskać także w wyniku zgazowania biomasy z drewna. Powstaje wtedy tak zwany gaz drzewny, który zasilał samochody jeszcze przed wybuchem II wojny światowej. Jednakże pozyskiwanie energii w ten sposób jest trudne i niezbyt efektywne, dlatego też jest to zjawisko bardzo rzadkie.
To jeden z wielu możliwych podziałów biomasy na poszczególne rodzaje. Można też dzielić ją ze względu na pochodzenie – leśne, bądź rolne.
Inną formą klasyfikacji jest podział na pochodzenie surowców: przetworzone (biogazy), wtórne (odpady organiczne), pierwotne (rośliny energetyczne).
Do czego wykorzystuje się biomasę?
Biomasę wykorzystuje się głównie do produkcji energii elektrycznej, energii cieplnej oraz do wytwarzania biopaliw.
Biomasa jest jednym z odnawialnych źródeł energii. Jej zasoby nie kończą się i mogą być stale wykorzystywane, chociażby do produkcji ciepła. Wykorzystywana jest do ogrzewania wielu gospodarstw domowych. Wymaga jednak specjalnych kotłów i pieców, które są dofinansowywane przez programy unijne i rządowe.
Jakie są zalety i wady takiego rozwiązania?
Zalety biomasy jako OZE
Główną zaletą wykorzystania biomasy jest fakt, że jest to źródło energii w pełni naturalne i ekologiczne. Spalanie biomasy nie wpływa negatywnie na środowisko, ponieważ ilość emitowanego dwutlenku węgla podczas tego procesu jest podobna do tej, którą emitują rośliny podczas fotosyntezy. Dodatkową zaletą jest możliwość wykorzystania popiołu pozostającego po spaleniu biomasy – służy on jako nawóz pod uprawę kolejnych roślin przeznaczanych na biomasę.
Biomasa jako OZE jest bardzo stabilna, ponieważ oprócz tego, że występuje naturalnie na całym świecie, można ją także hodować. Jej zasoby są nieograniczone, a ilość energii, którą można z niej wyprodukować, jest w pełni przewidywalna. By obliczyć energię, która powstanie ze spalania biomasy przelicza się kilogramy lub gramy na określone jednostki energetyczne.
Dzięki produkcji biomasy zmniejsza się ilość organicznych odpadów produkowanych zarówno przez gałęzie przemysłu, jak i gospodarstwa domowe. Do produkcji biomasy można także wykorzystać niskiej jakości glebę, która przestanie być nieużytkiem.
Pod względem ekonomicznym biomasa jest tania i bardzo łatwo dostępna. Jej zasoby są na całym świecie, dlatego też nie trzeba jej transportować na dalekie dystanse, co również wpływa na jej koszt.
Wady biomasy jako OZE
Mimo że transport biomasy nie musi być daleki, jest on problematyczny. Biomasa jest wilgotna a przez to podczas magazynowania i transportowania wymaga ona odpowiednich warunków. Jednym z ułatwień jest tworzenie z niej, chociażby brykietu, którego transport i przechowywanie jest o wiele łatwiejsze.
Biomasa nie jest szkodliwa dla środowiska, ale podczas jej spalania uwalniany jest dwutlenek siarki oraz tlenek azotu. Ich ilość jest o wiele niższa niż w przypadku tradycyjnych paliw kopalnych. Produkcja energii z biomasy jest mniej efektywna niż w przypadku węgla.
Biomasa to odnawialne źródło energii, które pochodzi z organicznych odpadów roślinnych i zwierzęcych. Tworzy się ją głównie w leśnictwie, rolnictwie, przemyśle oraz gospodarstwach domowych. Można także hodować specjalne gatunki roślin, które będą przeznaczone na biomasę. Dzieli się ją na stałą (np. brykiet), ciekłą (biopaliwa) i gazową (biogazy). Jest to źródło energii w pełni ekologiczne i naturalne, a dostęp do niego jest praktycznie nieograniczony na całym świecie.
