Energia biomasy

Biomasa jest to substancja organiczna powstająca w wyniku procesu fotosyntezy. Przyrost biomasy roślin zależy od intensywności nasłonecznienia, biologicznie zdrowej gleby i wody. W Polsce z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie około 10 ton biomasy, co stanowi równowartość około 5 ton węgla kamiennego.
    W roku 1984 biomasa roślinna pokrywała 13% światowej produkcji energii, w tym Kanada pokrywała biomasą 7% potrzeb energetycznych, a USA 4% potrzeb. W roku 1990 udział biomasy w światowej produkcji energii wynosił 12%.
    Ogólnie z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie 10 – 20 t biomasy, czyli równowartość 5 - 10 ton węgla. Rolnictwo i leśnictwo zbierają w Polsce biomasę równoważną pod względem kalorycznym 150 mln ton węgla. Wartości opałowe produktów biomasy na tle paliw konwencjonalnych wynoszą: słoma żólta 14,3 MJ/kg, słoma szara 15,2 MJ/kg, drewno odpadowe 13 MJ/kg, etanol 25 MJ/kg, natomiast węgiel kamienny średnio około 25 MJ/kg, a gaz ziemny 48 MJ/kg.
    Szczególnie cenne energetycznie są słomy rzepakowa, bobikowa i słonecznikowa, zupełnie nieprzydatne w rolnictwie. Wykorzystanie słomy w 16% daje potencjał 80 PJ energii. W Danii na przykład istnieje 12 000 małych (o mocach 110 MW) i 40 dużych kotłowni opalanych słomą. W Polsce nie ma ani jednego takiego obiektu, pilotowe kotłownie do spalania biomasy będą budowane w najbliższym czasie.
    Jeśli zaś chodzi o całkowitą biomasę drzew, to jest ona dwukrotnie większa niż produkcja drewna użytkowego. Można zatem stwierdzić, że najpoważniejszym źródłem biomasy jako źródła energii odnawialnej w Polsce są słoma i odpady drzewne.
    W najbliższym dziesięcioleciu przewiduje się wykorzystanie dla celów energetycznych, tj. przetworzenie na energię cieplną, następujących produktów rolniczych i leśnych:
 

Słoma

    Produkcja słomy z roślin zbożowych i innych wynosi w Polsce około 25 mln ton.
Przeznaczając docelowo na cele energetyczne tylko 50% produkcji, to jest około 12,5 mln ton, można zaoszczędzić około 5 mln ton węgla rocznie. Wartość opałowa słomy wynosi około 16 MJ/kg, temperatura spalania 850 – 1100^OC. Podczas spalania słomy w celu uzyskania energii cieplnej wydziela się C0₂.
    Dzięki zjawisku fotosyntezy rośliny rolnicze mogą wchłonąć przerobią około 400 kg C0₂ w ciągu doby na obszarze 1 ha. Zespoły leśne, szczególnie liściaste, szybkorosnące, wchłaniają go znacznie więcej.

Drewno

    Przyrosty roczne w lasach wynoszą około 4 m3 drewna z 1 ha. Powierzchnia lasów w Polsce oceniana jest na około 5 mln ha, daje to około 40 mln m³ calkowitej masy drewna, w tym około 20 mln m³ drewna przemysłowego (tarcicy).
    Zalesiając nieużytki i grunty 5 i 6 klasy można by podwoić w ciągu przyszłego dwudziestolecia powierzchnię lasów, uzyskując około 40 mln m3 drewna przemysłowego i 40 mln m³ odpadów drewna do celów energetycznych, co odpowiada około 16 mln ton wągla kamiennego. Od kilku lat Hajnowskie Zaklady Przemysłu Maszynowego Leśnictwa produkują piece do spalania odpadów drzewnych o mocy cieplnej 23, 46 i 92 kW, natomiast Elbląska Fabryka Urządzeń Okrętowych "ELFA" produkuje kotły do spalania zrąbków drewna o mocy cieplnej 44, 66, 88 i 110 kW.
    Rozważa sią założenie w Polsce plantacji topoli, a na podmokłych gruntach wikliny, z których będzie można uzyskać przyrosty biomasy około 16 mln ton rocznie w rotacji trzyletniej.

Olej rzepakowy

    Produkcja oleju rzepakowego wynosiła w Polsce w ostatnich latach około 0,4 mln ton/rok. Przewiduje się do 2030 roku przeznaczyć 1 mln ha na plantacje rzepaku, z którego będzie można pozyskać 1,2 mln ton oleju napędowego rocznie. Będzie to wymagało budowy 200 olejarni wraz z rafineriami, przerabiających rocznie po 18 000 ton nasion rzepaku.
    Docelowo przewiduje się pokrycie okolo 50% zapotrzebowania na olej napędowy w rolnictwie olejem rzepakowym.
    Koszt produkcji oleju napędowego z rzepaku w produkcji przemyslowej wynosi wedlug danych USA około 40 US D/tong.
    Wartość opałowa diestru (oleju napędowego z oleju rzepakowego) wynosi 37,1 MJ/kg.
 

Spirytus - etanol
    W Polsce w 1000 gorzelni produkuje się około 250 mln litrów spirytusu, głównie z ziemniaków. Obecnie do około 2% zużywanej w kraju benzyny dodaje się około 5% etanolu, co powoduje zmniejszenie emisji ołowiu o około 50%.
    Przewiduje się zwiększenie ilości alkoholu dodawanego do benzyny do l0% oraz wzrost sprzedaży tej benzyny. Przewiduje się, że do 2000 roku trzeba będzie przeznaczą 0,5 mln ha powierzchni upraw dla uzyskania 750 tys. m3 etanolu, co stanowi odpowiednik 600 tys. m3 benzyny. Realizacja tego programu będzie wymagała wybudowania dodatkowo około 1500 małych gorzelni i 75 dużych gorzelni przemysłowych.
    Koszt produkcji etanolu wedlug danych USA wynosi okolo 49 USD/tonę, wartść opałowa etanolu 25 MJ/kg.

Biogaz

    Surowcem do produkcji biogazu mogą być prawie wszystkie organiczne odpady produkcji rolniczej. Szczególnie przydatne ze względu na skład są odchody zwierzęce w postaci gnojowicy lub obornika.
   

    Metan jest gazem łatwopalnym, nietrującym, bezwonnym i znacznie lżejszym od powietrza. Spalanie następuje według następującego wzoru:

CH₄ + 20₂ = 2H₂0 + C0₂

    W czasie spalania 1 m₃ metanu powstaje około 1,6 kg wody w postaci pary; do spalenia 1 m3 metanu potrzeba około 10 m3 powietrza.

strona główna | kolektory słoneczne | pompy ciepła | ogniwa słoneczne | energia wiatru | energia biomasy | elektrownie wodne sklep ekologiczny | ciekawostki | formy finansowania | linki | bibliografia Wszelkie uwagi odnośnie funkcjonowania serwisu prosimy kierować pod adres [ seboo@konto.pl ] © Copyright 2000 - 2002 www.kolektory.eu - Gawlas Sebastian tel. 698 90 70 50