Pentru ca biomasa să fie utilizată în scopuri energetice, trebuie mai întâi să fie transformată într-o formă mai practică pentru transport și utilizare. Câteva exemple ale formei finale de energie din biomasă sunt cărbunele, brichetele, gazul metan, etanolul și energia electrică.
Termenul de biomasă acoperă o mare varietate de materiale și procese. Diferitele tehnologii de conversie a biomasei variază de la cele mai simple și tradiționale procese până la metode complexe și extrem de eficiente; Acestea pot fi foarte dăunătoare pentru mediu sau destul de benefice. Tehnologiile de conversie a biomasei sunt împărțite în trei procese: combustie directă, termochemică și biochimică.
Procesele de ardere directă
Carbunele este o sursă de energie din biomasă. Ray García (Flickr) Procesul termo-chimic este cel utilizat pentru producția de cărbune. Biomasa este arsă în condiții controlate, determinând structura ei chimică să se descompună în compuși gazoși, lichizi și / sau solizi. Produsul final este mai concentrat și poate fi sub formă de gaz, lichid sau solid. Procesul termochimic de bază se numește piroliză sau carbonizare și include:
- Producția de cărbune: Este cel mai comun proces de conversie termochemică a temperaturii medii. Arderea este incompletă în acest proces datorită restrângerii aerului la arderea biomasei, creând un reziduu solid care este cunoscut ca cărbune. Cărbunele are o densitate mai mare de energie decât lemnul de foc original, nu creează fum și este superior lemnului de foc de uz casnic. În mod normal, cărbunele sunt derivate din lemn, dar pot fi extrase și din cochilie de nucă de cocos și din reziduuri agricole. Sistemele utilizate pentru producerea cărbunelui sunt:
- Cuptor de sol: Este cel mai vechi și cel mai folosit în prezent, cuptorul de pământ este o săpărare în sol unde biomasa este așezată astfel încât mai târziu să fie acoperită de pământ și vegetație pentru a putea preveni arderea completă.
- Mampostería: Ele sunt construite din pământ, lut și cărămidă, practic au aceeași funcționare ca și cea a cuptoarelor de pământ.
- retorte: Acestea sunt cele mai moderne cuptoare de astăzi și sunt fabricate din oțel, sunt mai complexe pentru a funcționa și sunt mai bine proiectate decât cele anterioare, ceea ce mărește considerabil costurile de investiție în comparație cu cele vechi. Spre deosebire de cele tradiționale, ele sunt mult mai eficiente, au o capacitate de producție mai mare, iar produsul final este de o calitate superioară.
gazeificarea: Tipul de piroliză în cazul în care este necesar să se introducă mai mult oxigen la temperaturi mai ridicate pentru a optimiza producția de "gaz sărac", formată din amestecul de monoxid de carbon, hidrogen și metan, utilizând cantități mai mici de dioxid de carbon și azot. Aceasta servește la producerea căldurii și electricității și se aplică și motoarelor diesel. Compoziția biomasei utilizate influențează valoarea calorică a gazului.
Există diferite tehnologii de gazeificare și depind de tipul de biomasă utilizată (lemn, oase de orez sau coajă de nucă de cocos) și mărimea sistemului. Gazificarea are unele avantaje în ceea ce privește biomasa utilizată.
- Gazul obținut este foarte versatil și poate fi de asemenea utilizat în același scop de gaz natural.
- Când este arsă, produce căldură și abur și servește la susținerea motoarelor cu combustie internă și a turbinelor cu gaz pentru a genera energie electrică.
- Când aveți experiența necesară pentru ao gestiona și perioada de ajustări este completă pentru a avea sistemul la optimizarea maximă, puteți genera combustibili relativ fără impurități și cu mai puține probleme de poluare atunci când ardeți.
Procese biochimice
Uleiul obținut din rapiță este un tip de biodiesel. Universitatea de Stat din Oregon (Flickr) În aceste procese, caracteristicile biochimice ale biomasei și acțiunea metabolică a organismelor microbiene sunt utilizate pentru producerea de combustibili lichizi și gazoși. Cele mai importante sunt:
- Digestia anaerobă: Este vorba de digestia biomasei umede prin intermediul bacteriilor într-un mediu anaerob (fără oxigen), care generează un combustibil gazos numit biogaz. Procedura implică introducerea biomasei (gunoi de grajd) într-un recipient complet închis, cunoscut ca un biodigester. Gunoiul de grajd este fermentat în câteva zile în funcție de temperatura ambiantă, rezultând un amestec de metan și dioxid de carbon. Reziduurile de biomasă din biodigestrul neenergetic (deșeuri solide) sunt utilizate ca îngrășăminte organice pentru plante.
- Combustibili alcoolici: Combustibilii realizați din alcool sunt etanol și se obțin prin fermentarea zaharurilor. Metanolul este un alt gaz produs de distilarea distructivă a lemnului.
- biodiesel: Ea este realizată de acizi grași și esteri alcalini (formați de apă prin raportul dintre un acid și un alcool) obținute din uleiuri vegetale, grăsimi animale și grăsimi reciclate.Printr-un proces numit transesterificare, uleiurile organice sunt combinate cu alcool (etanol sau metanol) și modificate chimic pentru a forma esteri grași, fie etil, fie metil. Atunci când obțineți aceste combinații pot fi combinate cu motorină sau, de asemenea, să fie utilizate fără a fi amestecate ca combustibili în motoarele comune.
- Gaz de la depozitele de deșeuri: Aplicarea acestei tehnologii de biomasă ajută foarte mult mediul, deoarece reduce poluarea în zonele urbane și reduce gazele cu efect de seră. Procedura este aceeași cu cea a biodigesterilor, spre deosebire de biomasa utilizată constă în deșeuri solide urbane depozitate în depozitele de deșeuri.
