Biomasa je jedinica za organski materijal koristi se kao energija koja može doći od životinja i biljaka, uključujući organski otpad svih vrsta. Energija dobivena iz ovog resursa jeftinija je od one dobivene iz fosilnih goriva, a uz to je obnovljiv izvor s nižom emisijom zagađujućih plinova. Međutim, kao i svaki drugi oblik energije, ima prednosti i nedostatke koji se moraju analizirati prije velike primjene.
U ovom ćemo članku istražiti ne samo glavne prednosti i mane energije biomase, ali i kako se ta energija proizvodi, vrste dostupne biomase i kako može doprinijeti globalnoj energetskoj budućnosti.
Što je energija biomase?
Biomasa se sastoji od bilo koje organske tvari koja se može koristiti kao izvor energije. To uključuje biljni ili životinjski otpad, kao i otpad nastao u industrijskim procesima. Kao obnovljivi izvor, biomasa kontinuirano nastaje prirodnim procesima. U nastavku su neki od glavne vrste biomase:
- Prirodna biomasa: Dolazi iz prirodnih ekosustava bez ljudske intervencije, kao što su otpale grane ili lišće, potkopavajući potrebu za izravnim uništavanjem šumskih ekosustava.
- Preostala biomasa: Uključuje organski otpad nastao ljudskim aktivnostima, poput poljoprivrednog, šumskog ili industrijskog otpada, koji se može koristiti za proizvodnju energije.
- Proizvodnja biomase: Odnosi se na energetske usjeve posađene posebno za proizvodnju biomase, poput sirka ili šećerne trske, čija je prednost što su vrlo učinkoviti u tu svrhu.
Različitim fizičkim, kemijskim i biološkim procesima biomasa se može pretvoriti u proizvodnju korisna energija, poput električne energije ili topline, što ga čini vrijednom opcijom u razvoju održive energetske matrice.
Prednosti energije biomase
Biomasa ima brojne prednosti u odnosu na tradicionalne izvore energije, posebice u smislu ekološke održivosti i smanjenja otpada. Među njegovim najznačajnijim prednostima možemo spomenuti:
- To je obnovljivi izvor energije: Za razliku od fosilnih goriva poput nafte ili ugljena, biomasa dolazi iz obnovljivih izvora koji su stalno dostupni, poput organskog otpada ili energetskih usjeva.
- Smanjenje emisije zagađujućih plinova: Iako nije potpuno bez emisija, biomasa tijekom svog životnog ciklusa emitira mnogo manje ugljičnog dioksida (CO2) od većine konvencionalnih izvora energije, čime se smanjuje njezin utjecaj na globalno zatopljenje.
- Promicanje ruralnog gospodarstva: Proizvodnja biomase stvara zapošljavanje i gospodarske prilike u ruralnim područjima, što doprinosi lokalnom razvoju i održavanju poljoprivrednih ekosustava.
- Upravljanje otpadom: Biomasa pomaže u korištenju organskog otpada koji bi inače bio odbačen ili poslan na odlagališta, smanjujući njegov utjecaj na okoliš.
- Doprinosi čišćenju šuma: Korištenje biomase uključuje vađenje šumskih ostataka kako bi se spriječili požari i poboljšalo zdravlje ekosustava.
Nedostaci energije biomase
Unatoč svojim prednostima, biomasa također predstavlja niz nedostataka koji se moraju uzeti u obzir prije njezina usvajanja. Ispod su neki od glavnih nedostataka biomase:
- Potražnja za velikim površinama zemljišta: Uzgoj biomase velikih razmjera za proizvodnju energije može se natjecati s korištenjem poljoprivrednog zemljišta za proizvodnju hrane, što bi moglo dovesti do opterećenja sigurnosti hrane.
- Niska energetska učinkovitost: U usporedbi s fosilnim gorivima, biomasa ima nižu energetsku gustoću, što znači da su za proizvodnju iste količine energije potrebne velike količine organske tvari.
- Visoki troškovi transporta i skladištenja: Biomasa je zbog svog volumena i težine skupa za transport i skladištenje, što može smanjiti njenu ekonomsku učinkovitost, posebno u objektima koji se ne nalaze u blizini izvora biomase.
- Rizici za okoliš: Ako se njome ne upravlja pravilno, proizvodnja biomase mogla bi dovesti do problema kao što su krčenje šuma, degradacija tla i neselektivno korištenje vodnih resursa.
Procesi i tehnologije korištenja biomase
Energetska upotreba biomase zahtijeva različite tehnologije koje omogućuju pretvaranje organske tvari u koristan izvor energije. Najčešće metode su:
- Izravno izgaranje: To je najrasprostranjeniji način dobivanja energije iz biomase. Sastoji se od spaljivanja organske tvari radi stvaranja topline, koja se potom može transformirati u električnu energiju.
- Plinifikacija: Koristi se za pretvaranje biomase u sintezni plin koji se može koristiti za proizvodnju topline ili električne energije.
- Anaerobna probava: U tom se procesu organski otpad razgrađuje u nedostatku kisika kako bi se proizveo bioplin, koji se može koristiti kao obnovljivo gorivo.
- Vrenje: To je biološki proces u kojem se šećeri i škrobovi pretvaraju u tekuća biogoriva kao što je bioetanol.
Najčešće korištene vrste biomase
Postoji nekoliko vrsta biomase, ovisno o izvoru i procesu proizvodnje. Ovdje istražujemo neke od glavnih:
- Preostala biomasa: Ova kategorija uključuje sav poljoprivredni, šumski i urbani otpad koji nastaje kao nusproizvodi industrijske ili poljoprivredne proizvodnje. Idealni su za proizvodnju električne energije jer ne zahtijevaju korištenje dodatnih resursa.
- Prirodno: Dobiva se iz prirodnih ekosustava. Iako ga ima u izobilju, njegovo korištenje mora biti regulirano kako ne bi štetilo okolišu. To su biljni ostaci iz prirode, poput otpalog grana ili organske tvari u raspadu.
- Energetski usjevi: Posebno zasađene za proizvodnju biomase, poput sirka, šećerne trske ili divovskog miskantusa, ove kulture imaju brzi ciklus rasta i vrlo su učinkovite u proizvodnji energije.
Kapacitet biomase za zadovoljiti energetske potrebe održivost uvelike ovisi o tome kako se tim prirodnim resursima upravlja i kako je projektirana infrastruktura za njihovo korištenje. Uz pravilnu praksu, može značajno doprinijeti smanjenju emisija stakleničkih plinova i ruralnom razvoju u mnogim regijama svijeta.
Budućnost biomase kao izvora energije ovisit će o napretku tehnologije i uravnoteženom pristupu koji jamči njenu održivost i učinkovitost. Iako nije savršena, uz dobro upravljanje biomasa ima potencijal igrati važnu ulogu u prijelazu na energetski model manje ovisan o fosilnim gorivima.