Inzicht in biomassa-energiebron

In de wereld van energieproductie is biomassa een van de meest voorkomende manieren waarop energie wordt geproduceerd met behulp van dierlijk afval, houtpellets, enz. om elektriciteit op te wekken. Hoewel er enkele omgevingsfactoren kunnen zijn, wordt biomassa-energie een hernieuwbare energiebron genoemd. Er wordt nog steeds gedebatteerd over de vraag of biomassa de groenste vorm van energie is in vergelijking met andere.

In de loop der jaren lijkt biomassa-energie gunstig te zijn en dient het als een alternatieve energiebron met veel potentieel om zowel betrouwbaar als consistent te zijn. In het VK wordt tegenwoordig meer dan 45% van de hernieuwbare energie verbruikt, biomassa-energie levert ongeveer 12% op, wat behoorlijk veel is. Dat maakt het de op één na grootste bijdrage na wind. Vandaag maak je kennis met de definitie, toepassingen, typen, werking, milieu-effect, voor- en nadelen van biomassa-energie. je leert ook hoe biomassa wordt omgezet in energie en hoe deze wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken.

Wat is biomassa-energie?

Biomassa betekent simpelweg ‘Organische materie’. Dat wil zeggen, biomassa is alles dat leeft of heeft geleefd, zoals dierlijk afval, gewasafval, tuinafval, enz. Dus, hernieuwbare energie uit biomassa is de kracht die wordt verkregen door de methode om biomassa te gebruiken. Biomassa haalt energie uit de zon en slaat deze op, planten absorberen de energie van de zon in een proces dat fotosynthese wordt genoemd. De chemische energie in planten wordt doorgegeven aan dieren en mensen eten ze op.

Het plantaardige en dierlijke materiaal kan ook suikerriet, graangewassen, houtsnippers of zelfs mest zijn. Deze materialen worden grondstoffen genoemd als ze als biomassa worden gebruikt.

Volgens de EU en de VN is biomassa een hernieuwbare energiebron omdat deze kan worden vernieuwd door meer bomen en planten te planten. Het is echter misschien niet zo groen als je zou hopen, omdat het verbranden van biomassa een koolstofschuld creëert, die tot 104 jaar kan duren om opnieuw te worden opgenomen. Maar het wordt nog steeds als een hernieuwbare bron beschouwd vanwege het volgende:

• Afvalresiduen van bosbronnen, molens en sloophout zullen nooit ophouden te bestaan.
• Bossen worden goed beheerd vanwege hun voordelen.

Biomassabronnen voor energie zijn onder meer:

• Hout- en houtverwerkingsafval - brandhout, houtpellets en houtsnippers, zaagsel en afval van hout- en meubelfabrieken, en zwarte drank van pulp- en papierfabrieken
• Landbouwgewassen en afvalmaterialen - maïs, sojabonen, suikerriet, switchgrass, houtachtige planten en algen, en gewas- en voedselverwerkingsresiduen
• Biogene materialen in vast gemeentelijk afval - papier, katoen en wolproducten, en voedsel, tuin- en houtafval
• Dierenmest en menselijk afvalwater

Toepassingen van biomassa-energie

De toepassingen van biomassa-energie zijn zo groot, maar biomassa-grondstoffen kunnen worden gebruikt om 3 soorten energie te creëren; warmte, elektriciteit en biobrandstoffen, zoals biodiesel. De meeste biomassacentrales zijn multitaskers omdat ze zowel warmte als elektriciteit opwekken. Deze centrales worden vaak WKK-installaties (Warmtekrachtcentrales) genoemd. Ze creëren warmte door de grondstoffen gewoon te verbranden, zoals het duizenden jaren wordt gedaan.

Toepassingen van biomassa-energie kunnen variëren van kleine kachels die in huizen worden gebruikt tot grote energiecentrales die worden gebruikt door gecentraliseerde nutsbedrijven voor de productie van elektriciteit. In residentiële toepassingen wordt biomassa vooral gebruikt om te koken en te verwarmen. Hout is de meest voorkomende brandstofbron, hoewel andere materialen kunnen worden gebruikt. Houtkachels met een nieuw ontwerp kunnen de efficiëntie van het koel- of verwarmingssysteem verbeteren, waardoor er minder brandstof nodig is.

In de industrie en bedrijven omvat het gebruik van biomassa-energie ruimteverwarming, warmwaterverwarming en elektriciteitsopwekking. De meeste industriële faciliteiten, zoals houtzagerijen, produceren van nature organisch afval.

In 2020 biedt biomassa-energie ongeveer 4.532 biljoen Britse thermische eenheden (TBtu) of ongeveer 4,5 biljard (Btu), wat ongeveer 4,9% is van het totale primaire energieverbruik in de VS. Ongeveer 2.101 TBtu was afkomstig van hout en van hout afgeleide biomassa, 2.000 TBtu was afkomstig van biobrandstoffen (voornamelijk ethanol) en 430 TBtu was afkomstig van de biomassa in gemeentelijk afval.

Soorten biomassa-energiebronnen

Hieronder staan ​​de verschillende soorten biomassa-energiebronnen:

Hout en houtafval

Dit zijn de meest voorkomende vormen van biomassa-energiebronnen. Het wordt al duizenden jaren gebruikt door hout te verbranden voor verwarming en koken. Biomassa blijft vandaag een belangrijke energiebron, ongeveer 84 procent van het hout en de houtafvalbrandstof die in de Verenigde Staten wordt gebruikt, wordt verbruikt door de industrie, commerciële bedrijven en elektriciteitsproducenten. De rest, voornamelijk hout, wordt in huizen gebruikt voor verwarming en koken.

De meest voorkomende houtafval is schors, zaagsel, houtsnippers en houtafval. Ze leveren slechts ongeveer 2 procent van de huidige energie. Veel hout- en papierverwerkende industrieën gebruiken houtafval om hun eigen stoom en elektriciteit te produceren. Dit bespaart meer geld voor het bedrijf en ze hoeven minder afval af te voeren, en ook door zoveel elektriciteit.

Gemeentelijk vast afval, stortgas en biogas

Vast gemeentelijk afval (MSW) is afval of afval zoals etensresten, gemaaid gras en bladeren. MSW kan een energiebron zijn door MSW te verbranden in afvalenergiecentrales of door biomassa af te vangen. In de eerste wordt het afval verbrand om stoom te produceren die wordt gebruikt voor verwarming of het opwekken van elektriciteit.

op stortplaatsen rot biomassa en komt methaangas vrij, ook wel biogas of stortgas genoemd. De meeste stortplaatsen hebben een systeem voor het verzamelen van methaangas dat als brandstofbron wordt gebruikt. Sommige melkveehouders halen biogas uit tanks die 'vergisters' worden genoemd en waarin ze alle mest en mest uit hun schuren doen.

Biobrandstof

Er zijn twee veel voorkomende biobrandstoffen, namelijk ethanol en biodiesel. Deze brandstoffen zijn gemaakt van biomassamaterialen, meestal gemengd met aardoliebrandstoffen zoals benzine en diesel. Hoewel ze op zichzelf kunnen worden gebruikt. Het gebruik van ethanol of biodiesel elimineert echter veel verbranding van fossiele brandstof. Deze biobrandstoffen zijn meestal duurder dan fossiele brandstoffen, maar het zijn schonere brandstoffen die minder luchtverontreinigende stoffen produceren.

Ethanol is een alcoholbrandstof die wordt gemaakt van suiker die wordt aangetroffen in granen zoals maïs, sorghum en tarwe, maar ook in aardappelschillen, rijst, suikerriet, suikerbieten en tuinafval. Er wordt nog onderzocht hoe ethanol goedkoper kan worden gemaakt door alle delen van planten en bomen te gebruiken. Aan de andere kant is biodiesel een brandstof gemaakt met plantaardige oliën, vetten of vetten zoals gerecycled restaurantvet. Het wordt gebruikt in dieselmotoren zonder ze te veranderen. biodiesel is een hernieuwbare brandstof, is veilig, biologisch afbreekbaar en vermindert de uitstoot van de meeste luchtverontreinigende stoffen.

Milieu-effect van biomassa

Biomassa kan bij verbranding de lucht vervuilen, maar niet als fossiele brandstof. Biomassabrandstoffen produceren bij verbranding geen verontreinigende stoffen zoals zwavel, maar er komt wel koolstofdioxide vrij, een broeikasgas. Wanneer echter biomassagewassen worden verbouwd, wordt een bijna equivalente hoeveelheid koolstofdioxide opgevangen door fotosynthese. De verschillende soorten biomassabronnen en -gebruiken hebben op verschillende manieren invloed op het milieu. De rook van brandend hout bevat bijvoorbeeld verontreinigende stoffen zoals koolmonoxide en fijnstof. In de meeste delen van het land is het gebruik van houtgestookte open haarden of kachels op dagen met veel vervuiling niet toegestaan. Ook het inzamelen en gebruiken van stortplaatsen en biogas vermindert de hoeveelheid methaan die in de lucht vrijkomt. Methaan is een van de broeikasgassen die verband houden met de wereldwijde klimaatverandering.

Hoe biomassa wordt omgezet in energie

Het omzetten van biomassa in energie kan via verschillende processen plaatsvinden, zoals:

• Directe verbranding (verbranding) om warmte te produceren.
• Thermochemische conversie om vaste, gasvormige en vloeibare brandstoffen te produceren.
• Chemische omzetting om vloeibare brandstoffen te produceren.
• Biologische omzetting om vloeibare en gasvormige brandstoffen te produceren.

Directe verbranding is de meest voorkomende vorm van omzetting van biomassa in bruikbare energie. biomassa kan direct worden verbrand voor verwarming van gebouwen en water, voor industriële processen en voor het opwekken van elektriciteit in stoomturbines. In een chemisch conversieproces dat transverestering wordt genoemd, wordt het gebruikt voor het omzetten van plantaardige oliën, dierlijke vetten en vetten in vetzuurmethylesters. Het wordt gebruikt om biodiesel te produceren.

De biologische omzetting omvat de vergisting om biomassa om te zetten in ethanol en anaerobe vergisting om hernieuwbaar aardgas te produceren. Dit hernieuwbare aardgas wordt ook wel biogas of biomethaan genoemd.

Bij de verbranding van biomassa komt energie vrij in de vorm van warmte die wordt gebruikt om stoom op te wekken. De energie van de stoom wordt door buizen geleid om turbines te laten draaien. De stoom stijgt op om turbines te laten draaien die uiteindelijk elektriciteit produceren of warmte genereren voor huizen en industrieën.

Bekijk onderstaande video voor meer informatie over hoe biomassa wordt omgezet in energie:

Voor- en nadelen van biomassa-energiebronnen

Voordelen:

Hieronder staan ​​de voordelen van biomassa-energie in hun verschillende toepassingen.

• Biomassa is een schone energiebron.
• Het is goed voor moeder natuur en zaken.
• Biomassa stoot koolstofdioxide uit en vangt het weer op voor zijn eigen groei.
• Minimaliseert de mogelijkheid om stortplaatsen te vullen
• Schadelijke afvalstoffen worden omgezet in bruikbare energie.
• De uitstoot van biomassabronnen is niet schadelijk.
• Biomassa-energie is volkomen natuurlijk en heeft bij gebruik geen bijwerkingen.
• De levenscyclus van biomassabronnen is voltooid.
• Het zijn hernieuwbare bronnen.
• Biomassa-energie draait terug op afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
• Biomassabronnen kunnen worden gebruikt om diverse producten te ontwikkelen.

Nadelen:

Ondanks de goede voordelen van biomassa-energiebronnen, doen zich nog steeds enkele beperkingen voor. Hieronder staan ​​de nadelen van biomassa-energie in de verschillende toepassingen.

• Biodiesel zoals ethanol is relatief inefficiënt ten opzichte van fossiele brandstof.
• Ze worden soms gemengd met fossiele brandstof om beter te presteren.
• Verbranding van biomassa vereist veel ruimte.
• Gassen zoals methaan komen in het milieu terecht wanneer biomassabronnen worden verbrand.
• Het gebruik van biomassa-energie leidt tot aantasting van het milieu.
• Het kan schadelijk zijn voor moeder natuur.

Conclusie

Volgens de EU en de VN is biomassa een hernieuwbare energiebron omdat deze kan worden vernieuwd door meer bomen en planten te planten. biomassa hernieuwbare energie is het vermogen dat wordt verkregen uit de methode om biomassa te gebruiken. Met biomassagrondstoffen kunnen 3 soorten energie worden opgewekt; warmte, elektriciteit en biobrandstoffen, zoals biodiesel. Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, soorten, werking, voor- en nadelen van biomassa-energie staan. je leerde ook hoe biomassa wordt omgezet in energie, en hoe het wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken.

Ik hoop dat je er veel aan hebt, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!