x

biomasa

Wszystko o energii z biomasy i biopaliwach
Biopaliwa są w stanie pomóc zmniejszyć zależność od zagranicznej ropy naftowej, a także znacznie zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych.

Energia z biomasy to energia pozyskiwana z roślin i materiałów pochodnych.

Biomasa to materiał organiczny, który pochodzi z roślin i zwierząt i może być stosowany do paliw, produkcji energii i produktów, które są zwykle wytwarzane z ropy naftowej. Źródła biomasy obejmują uprawy spożywcze, rolnictwo Obecna produkcja etanolu pochodzi głównie ze skrobi w ziarnach kukurydzy polowej. Badacze NREL w ramach programu DOE Biofuels opracowują technologię umożliwiającą produkcję etanolu z materiału włóknistego (celulozy i hemicelulozy) w łodygach i łuskach kukurydzy lub innych pozostałościach rolniczych lub leśnych.lub pozostałości leśne, rośliny trawiaste i drzewiaste, algi bogate w oleje, organiczne składniki odpadów komunalnych i przemysłowych oraz opary ze składowisk.

Energia biomasy, określana również jako "bioenergia", pochodzi z roślin i materiałów pochodzenia roślinnego. Istnieją różne rodzaje biomasy i procesy do różnych celów i zastosowań. Najczęstsze zastosowania energii z biomasy obejmują biopaliwa, biopower, i bioprodukty. Biopaliwa powstają poprzez przekształcenie biomasy w paliwa płynne wykorzystywane do transportu. Biopower odnosi się do energii elektrycznej wytwarzanej bezpośrednio poprzez spalanie biomasy lub przekształcania jej w paliwa gazowe lub płynne, które spalają się bardziej wydajnie. Produkty na bazie biologicznej są to produkty zwykle wytwarzane z ropy naftowej, takie jak tworzywa sztuczne, które zamiast tego są wytwarzane z biomasy przekształconej w chemikalia.

McNeil Generating Station w Burlington, VT - gazyfikator biomasy pracujący na zrębkachBiopaliwa są jedynymi dostępnymi paliwami do transportu płynów odnawialnych. Mogą pomóc zmniejszyć naszą zależność od zagranicznej ropy naftowej i mogą znacznie zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych. Biomasa zawiera zmagazynowaną energię ze słońca, która jest uwalniana w postaci ciepła, gdy jest spalana. Kiedy spalana jest biomasa, uwalnia ona tyle samo dwutlenku węgla, co spalanie paliw kopalnych, ale biomasa uwalnia dwutlenek węgla, który został wychwycony w większości podczas wzrostu, co jest najprawdopodobniej w tym stuleciu. Paliwa kopalne uwalniają dwutlenek węgla, który został pochwycony w procesie fotosyntezy miliony lat temu. Ilość dwutlenku węgla uwolnionego z biomasy jest w przybliżeniu równa ilości dwutlenku węgla wychwyconego podczas fotosyntezy, więc jest to raczej cykl kompromisu. Biomasę można spalać bezpośrednio ze względu na jej energię, taką jak spalanie drewna w celu wytworzenia ciepła; można go przekształcić w źródło paliwa, takie jak fermentująca kukurydza i trzcina cukrowa, w celu wytworzenia etanolu; lub może zostać przekształcony w chemikalia w celu wytworzenia formowanych tworzyw sztucznych, izolacji i innych różnych produktów na bazie ropy naftowej.

Energia biomasy jest w użyciu, odkąd ludzie zaczęli palić drewno, aby stworzyć ogień dla ciepła i gotowania. Drewno jest nadal największym obecnie źródłem energii z biomasy.

Zdjęcia dzięki uprzejmości NREL / DOE.

Technologie biomasy

Biopaliwo
Paliwa płynne lub gazowe mogą być wytwarzane z biomasy i nazywane są biopaliwami. Biopaliwa są używane do transportu, a czasem do wytwarzania energii elektrycznej. Dwa najpopularniejsze typy to etanol i biodiesel. etanol jest głównie wytwarzany ze skrobi w ziarnie kukurydzy i może pomóc zwiększyć oktan, a także zmniejszyć toksyczne emisje do powietrza. Biodiesel jest wytwarzany ze źródeł, takich jak nowe i używane oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce. Napędza silniki wysokoprężne i jest nietoksycznym, biodegradowalnym i czystszym spalaniem, zastępującym olej napędowy na bazie ropy naftowej.

Tworzenie biopaliw jest złożonym procesem. Najczęściej spotykane są procesy konwersji biochemicznej i cieplno-chemicznej, ale badane są także procesy konwersji fotobiologiczne. Aby dowiedzieć się więcej, odwiedź stronę Podstawy konwersji biopaliw.

Dłoń trzymająca ziarna kukurydzy na etanol

Ziarna kukurydzy do produkcji etanolu.

Dłoń trzymająca soję na biodiesel

Soja do produkcji biodiesla.

Zdjęcia dzięki uprzejmości NREL / DOE

Technologie Biopower
Biopower to produkcja energii elektrycznej lub ciepła ze źródeł biomasy. Obecnie są różne rodzaje technologii biopowerów: bezpośrednie spalanie, współspalanie, gazyfikacja, fermentacja beztlenowa, i piroliza.
Stacja zgazowania - stacja generacyjna McNeil w Burlington, Vermont
McNeil Generating Station w Burlington, VT
Zdjęcie dzięki uprzejmości NREL / DOE

Bezpośrednie spalanie
Bezpośrednie spalanie za pomocą konwencjonalnych kotłów to technologia odpowiedzialna za większość energii elektrycznej wytwarzanej z biomasy. Kotły najczęściej spalają odpady drzewne, które wytwarzają parę. Para napędza turbinę, która aktywuje generator, wytwarzając energię elektryczną. Niektóre elektrownie wykorzystują również parę do ogrzewania lub do procesów produkcyjnych, co czyni z niej elektrociepłownię.

Współspalanie
Systemy współspalania zastępują część paliwa na bazie ropy naftowej biomasą w wysokowydajnych kotłach węglowych. Wiele elektrowni węglowych wykorzystuje systemy współspalania w celu znacznego zmniejszenia emisji i jest najtańszym rozwiązaniem dla wielu producentów energii odnawialnej.

Gazyfikacja
Systemy gazyfikacji przetwarzają biomasę w mieszaninę gazową wodoru, tlenku węgla i metanu, stosując wysokie temperatury i kontrolowaną ilość tlenu. Ta mieszanina gazów, nazywana gazem syntezowym lub gazem syntezowym, napędza turbinę gazową, która zamienia generator elektryczny, wytwarzając energię elektryczną. Aby uzyskać więcej informacji na temat zgazowania, odwiedź stronę Biomasa - jak to działa.

Trawienie beztlenowe
Fermentacja beztlenowa powoduje wytwarzanie biogazu i pofermentu z naturalnego rozkładu biodegradowalnego materiału organicznego przez mikroorganizmy w nieobecności tlenu. Niezdrowe źródła biomasy nie mogą być stosowane w fermentacji beztlenowej, ponieważ mikroorganizmy nie rozkładają ligniny występującej w drewnie. Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź naszą sekcję o Trawienie beztlenowe.

Piroliza
Piroliza to proces, w którym biomasa jest podgrzewana w nieobecności tlenu, tworząc ciecz nazywaną olejem pirolitycznym. Olej pirolityczny można spalić w celu wytworzenia energii elektrycznej, np. Ropy naftowej.

Plany na przyszłość
Naukowcy z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) opracowują technologię tworzenia etanolu z resztek rolniczych, takich jak łodygi, liście i łuski roślin. W NREL badane jest również wytwarzanie płynnych paliw transportowych z mikroskopijnych glonów lub mikroalg, wraz z wykorzystaniem dedykowanych roślin energetycznych w celu uprawy materiału, który jest zrównoważony na ziemi, która nie jest w stanie obsłużyć intensywnych upraw żywności. Aby uzyskać więcej informacji na temat obecnych i przyszłych technologii biopaliw, odwiedź stronę Podstawy biopaliw NREL.
Produkcja biomasy na dużą skalę z alg
Produkcja biomasy z alg na dużą skalę (Zdjęcie dzięki uprzejmości NREL / DOE)

NREL pracuje również nad głównymi projektami rozwoju biorafinerii. Biorafinerie są podobne do rafinerii ropy naftowej i zamieniają biomasę w paliwa, chemikalia, materiały i produkty. Więcej informacji na temat biorafinerii i koncepcji biorafinerii NREL można znaleźć na stronie internetowej NREL: Badania biomasy.

Biomasa w Connecticut

Biomasa jest wymieniona jako źródło energii odnawialnej klasy I, zgodnie z definicją w ogólnych statutach stanu Connecticut (CGS) Sekcja 16-1 (a) (26) (xi). Istnieją propozycje dotyczące instalacji biomasowych w ramach CT, a także instalacji w eksploatacji. Fabryka biomasy Plainfield Renewable Energy w Plainfield, CT jest operacyjnym obiektem 37.5MW, będącym instalacją odnawialnej biomasy klasy 1.

W styczniu 31, 2014, Departament Energii i Ochrony Środowiska Connecticut ogłosił, że trzy długoterminowe kontrakty energetyczne zostały przyznane na Certyfikaty Energii Odnawialnej (REC) z urządzeń na biomasę. Kontrakty te będą obsługiwać do 3.5% obciążenia państwa i pomóc spełnić wymagania ConnectIut klasy I Renewable Portfolio Standard (RPS). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Ogłoszono kontrakty na certyfikaty energii odnawialnej.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o biomasie w Connecticut i agencjach Connecticut zajmujących się biomasą, odwiedź stronę Strona Biomasy Zakładu Energetyki i Ochrony Środowiska. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzystania z biomasy w domu lub firmie, odwiedź stronę Instytucja finansująca i finansująca czystość energii (CEFIA).


Odwiedź stronę CT Power Update