Bioenergia

(O centrală de cogenerare care folosește lemn pentru a alimenta 30.000 de gospodării din Franța. )

• Capacitatea globală de generare a energiei electrice: 143,4 GW (2021)[89]
• Capacitatea globală de generare a energiei electrice rata anuală de creștere: 7,1% (2012-2021)[90]
• Ponderea producției globale de energie electrică: 2% (2018)[56] Cost nivelat pe megawat oră: 118,908 USD (2019)[91]
• Tehnologii primare: Biomasă, biocombustibil
• Alte aplicații energetice: Combustibili pentru încălzire, gătit, transport

Biomasa este materialul biologic derivat din organisme vii sau recent vii. Cel mai adesea se referă la plante sau materiale derivate din plante care sunt numite în mod specific biomasă lignocelulozică.[92] Ca sursă de energie, biomasa poate fi utilizată fie direct prin ardere pentru a produce căldură, fie indirect după transformarea acesteia în diferite forme de biocombustibil. Conversia biomasei în biocombustibil poate fi realizată prin diferite metode care sunt clasificate în linii mari în: metode termice, chimice și biochimice. Lemnul a fost cea mai mare sursă de energie din biomasă din 2012;[93] exemplele includ reziduurile forestiere – cum ar fi copacii morți, crengile și cioturile de copaci, tăieturi de curte, așchii de lemn și chiar deșeuri solide municipale. În al doilea sens, biomasa include materie vegetală sau animală care poate fi transformată în fibre sau alte substanțe chimice industriale, inclusiv biocombustibili. Biomasa industrială poate fi cultivată din numeroase tipuri de plante, inclusiv miscanthus, iarbă comutată, cânepă, porumb, plop, salcie, sorg, trestie de zahăr, bambus[94] și o varietate de specii de arbori, de la eucalipt până la palmier de ulei (ulei de palmier). .

Energia vegetală este produsă de culturi cultivate special pentru a fi utilizate drept combustibil, care oferă o producție mare de biomasă la hectar cu energie de intrare scăzută.[95] Boabele pot fi folosite pentru combustibili lichizi de transport, în timp ce paiele pot fi arse pentru a produce căldură sau electricitate. Biomasa vegetală poate fi, de asemenea, degradată din celuloză în glucoză printr-o serie de tratamente chimice, iar zahărul rezultat poate fi apoi folosit ca biocombustibil de primă generație.

Biomasa poate fi convertită în alte forme utilizabile de energie, cum ar fi gazul metan[96] sau combustibili de transport, cum ar fi etanolul și biodieselul. Gunoiul putrezit și deșeurile agricole și umane, toate eliberează gaz metan – numit și gaz de depozitare sau biogaz. Culturile, cum ar fi porumbul și trestia de zahăr, pot fi fermentate pentru a produce combustibilul de transport, etanol. Biodieselul, un alt combustibil de transport, poate fi produs din produse alimentare rămase, cum ar fi uleiurile vegetale și grăsimile animale.[97] Există o mulțime de cercetări care iau în considerare combustibilul algelor sau biomasa derivată din alge, datorită faptului că este o resursă nealimentară, crește de aproximativ 20 de ori mai repede decât alte tipuri de culturi alimentare, cum ar fi porumbul și soia, și poate fi cultivată aproape oriunde.[98][99] Odată recoltată, poate fi fermentată pentru a produce biocombustibili precum etanol, butanol și metan, precum și biodiesel și hidrogen. Biomasa utilizată pentru generarea de energie electrică variază în funcție de regiune. Subprodusele forestiere, cum ar fi reziduurile de lemn, sunt comune în Statele Unite. Deșeurile agricole sunt comune în Mauritius (reziduuri de trestie de zahăr) și Asia de Sud-Est (coji de orez).

Biocombustibilii includ o gamă largă de combustibili care provin din biomasă. Termenul acoperă combustibilii solizi, lichizi și gazoși.[100] Biocarburanții lichizi includ bioalcooli, cum ar fi bioetanolul și uleiuri, cum ar fi biodieselul. Biocarburanții gazoși includ biogazul, gazul de depozit și gazul sintetic. Bioetanolul este un alcool obținut prin fermentarea componentelor de zahăr ale materialelor vegetale și este obținut în principal din culturi de zahăr și amidon. Acestea includ porumbul, trestia de zahăr și, mai recent, sorgul dulce. Această din urmă cultură este deosebit de potrivită pentru creșterea în condiții de uscat și este investigată de Institutul Internațional de Cercetare a Culturilor pentru Tropicele Semi-Aride pentru potențialul său de a furniza combustibil, împreună cu hrană și hrană pentru animale, în părțile aride ale Asiei și Africii.[ 101]

Odată cu dezvoltarea tehnologiei avansate, biomasa celulozică, cum ar fi copacii și iarba, este, de asemenea, utilizată ca materie primă pentru producția de etanol. Etanolul poate fi folosit drept combustibil pentru vehicule în forma sa pură, dar este de obicei folosit ca aditiv pentru benzină pentru a crește octanul și a îmbunătăți emisiile vehiculelor. Bioetanolul este utilizat pe scară largă în Statele Unite și în Brazilia. Costurile energetice pentru producerea bioetanolului sunt aproape egale cu randamentele energetice din bioetanol. Cu toate acestea, conform Agenției Europene de Mediu, biocombustibilii nu abordează problemele legate de încălzirea globală.[102] Biodieselul este fabricat din uleiuri vegetale, grăsimi animale sau grăsimi reciclate. Poate fi folosit drept combustibil pentru vehicule în forma sa pură sau, mai frecvent, ca aditiv pentru motorină pentru a reduce nivelul de particule, monoxid de carbon și hidrocarburi de la vehiculele cu motor diesel. Biodieselul este produs din uleiuri sau grăsimi prin transesterificare și este cel mai comun biocombustibil din Europa. Biocombustibilii au furnizat 2,7% din combustibilul de transport din lume în 2010.[103]

Biomasa, biogazul și biocombustibilii sunt arse pentru a produce căldură/energie și, prin aceasta, dăunează mediului. Poluanții precum oxizii de sulf (SO_x), oxizii de azot (NO_x) și particulele (PM) sunt produși din arderea biomasei. Organizația Mondială a Sănătății estimează că 3,7 milioane au murit prematur din cauza poluării aerului exterior în 2012, în timp ce poluarea interioară din cauza arderii biomasei are efecte asupra a peste 3 miliarde de oameni din întreaga lume.[104][105]

Referințe

89. Renewable Capacity Statistics 2022. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency (IRENA). April 2022. ISBN 978-92-9260-428-8. Retrieved 12 April 2022, p. 27.
90. Renewable Capacity Statistics 2022. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency (IRENA). April 2022. ISBN 978-92-9260-428-8. Retrieved 12 April 2022, p. 27. Notă: Rata de creștere anuală compusă 2012-2021.
91. „2021 Electricity Annual Technology Baseline (ATB) Technologies”. United States National Renewable Energy Laboratory. 2021. Archived from the original on 18 July 2021. Retrieved 18 July 2021, Land-Based Wind, Other Technologies (EIA).
92. Biomass Energy Center. Biomassenergycentre.org.uk. Retrieved on 28 February 2012.
93. Scheck, Justin; Dugan, Ianthe Jeanne (23 July 2012). „Wood-Fired Plants Generate Violations”. The Wall Street Journal. Archived from the original on 25 July 2021. Retrieved 18 July 2021.
94. T.A. Volk; L.P. Abrahamson (January 2000). „Developing a Willow Biomass Crop Enterprise for Bioenergy and Bioproducts in the United States”. North East Regional Biomass Program. Archived from the original on 28 July 2020. Retrieved 4 June 2015.
95. „Energy crops”. crops are grown specifically for use as fuel. BIOMASS Energy Centre. Archived from the original on 10 March 2013. Retrieved 6 April 2013.
96. Howard, Brian (28 January 2020). „Turning cow waste into clean power on a national scale”. TheHill. Archived from the original on 29 January 2020. Retrieved 30 January 2020.
97. Energy Kids Archived 5 September 2009 at the Wayback Machine. Eia.doe.gov. Retrieved on 28 February 2012.
98. Ullah, Kifayat; Ahmad, Mushtaq; Sofia; Sharma, Vinod Kumar; Lu, Pengmei; et al. (August 2014). „Algal biomass as a global source of transport fuels: Overview and development perspectives”. Progress in Natural Science: Materials International. 24 (4): 329–339. doi:10.1016/j.pnsc.2014.06.008. ISSN 1002-0071. Retrieved 12 August 2022.
99. Zhu, Liandong; Li, Zhaohua; Hiltunen, Erkki (28 June 2018). „Microalgae Chlorella vulgaris biomass harvesting by natural flocculant: effects on biomass sedimentation, spent medium recycling and lipid extraction”. Biotechnology for Biofuels. 11 (1): 183. doi:10.1186/s13068-018-1183-z. eISSN 1754-6834. PMC 6022341. PMID 29988300.
100. Demirbas, A. (2009). „Political, economic and environmental impacts of biofuels: A review”. Applied Energy. 86: S108–S117. doi:10.1016/j.apenergy.2009.04.036.
101. Sweet sorghum for food, feed and fuel Archived 4 September 2015 at the Wayback Machine New Agriculturalist, January 2008.
102. „Opinion of the EEA Scientific Committee on Greenhouse Gas Accounting in Relation to Bioenergy”. Archived from the original on 3 March 2019. Retrieved 1 November 2012.
103. REN21 Renewables Global Status Report 2011, pp. 13–14.
104. „WHO – Ambient (outdoor) air quality and health”. Archived from the original on 4 January 2016.
105. „WHO – Household air pollution and health”. Who.int. Archived from the original on 20 April 2018. Retrieved 26 March 2019.

(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)