Energia cu biomasă este una dintre cele mai vechi forme de producere a energiei din istoria omenirii, întrucât ea a fost folosită de strămoșii noștri pentru diferite utilizări, precum gătitul sau încălzitul.

Ce este energia cu biomasă

Energia cu biomasă este un tip de energie organică, ceea ce înseamnă că ea provine din materiile organismelor vii, precum plante sau animale, iar cele mai populare surse de bioenergie sunt plantele, lemnul și gunoiul menajer.

În vreme ce energia cu biomasă este o alternativă mai curată la combustibilii fosili, acest lucru nu înseamnă că este o sursă regenerabilă, precum energia solară, cea eoliană sau hidroenergia. Sursele de bioenergie au nevoie de mai mult timp pentru a se regenera, motiv pentru care trebuie să ne asigurăm că nu le exploatăm excesiv, ori riscăm să le epuizăm.

Cum funcționează bioenergia

Bioenergia sau energia cu biomasă funcționează, de exemplu, prin procesarea plantelor, care pe parcursul existenței lor, transformă dioxidul de carbon și apa în nutrienți numiți carbohidrați. Ele reușesc să facă acest lucru cu ajutorul razelor soarelui, prin fotosinteză.

Aceste plante pot fi procesate direct sau indirect pentru a obține diferite resurse de energie.

Prin procesarea lor directă putem obține căldură sau electricitate, iar prin cea indirectă, putem produce combustibili alternativi.

Procesarea directă a biomasei se realizează prin conversie termică, ceea ce implică faptul că biomasa este arsă pentru a putea fi utilizată la producția de energie. Cele mai folosite resurse de biomasă pentru acest proces sunt deșeurile municipale și resturile de lemn de la producția de hârtie sau de la morile de cherestea.

Atunci când biomasa este arsă, aceasta produce abur care este folosit pentru a mișca o turbină care mai apoi acționează un generator, iar acesta din urmă produce energie electrică.

Alternativ, biomasa poate fi utilizată în amestecuri energetice cu combustibili fosili, proces realizat în centralele pe bază de cărbuni.

Amestecurile energetice au anumite beneficii, cum ar fi eliminarea nevoii de a construi fabrici care procesează biomasa și reducerea cantității de cărbuni utilizați, care scade emisiile.

Prin procesarea biomasei se pot obține alte câteva produse, precum gazul de sinteză, care poate fi transformat în gaz sau metan, fiind un înlocuitor potrivit pentru gazul natural.

Zgura este un alt produs rezultat în urma procesării biomasei și care este folosit pentru producerea de asfalt sau ciment.

Fabricile de gazificare ce se ocupă cu procesarea biomasei sunt utilizate pe tot globul, majoritatea acestora fiind în Asia și Australia, însă cea mai mare va fi construită în Anglia, la Stockton-on-Tees.

Când va fi finalizată, această fabrică de gazificare a biomasei va putea procesa peste 350.000 de tone de deșeuri menajere pentru a putea alimenta cu energie aproximativ 50.000 de case.

Transformarea biomasei în combustibil

Biomasa este singura sursă regenerabilă de energie care poate fi convertită în combustibili lichizi, unii dintre aceștia fiind etanol și biodiesel.

Etanolul, de exemplu, este un tip de combustibil regenerabil făcut din diferite plante și este un alcool care se amestecă cu benzina pentru a-i crește cifra octanică a acesteia și pentru a-i reduce cantitatea de monoxid de carbon și alte emisii.

În mare parte, etanolul este produs din zahăr și amidon, iar substanța este obținută prin fermentare.

Biodiesel-ul este un alt tip de combustibil produs din surse regenerabile, în principal din ulei pentru gătit proaspăt sau folosit, și chiar din grăsimi animale, iar acesta reprezintă o alternativă mai curată la motorina tradițională.

Comparativ cu aceasta, biodiesel-ul este non-toxic și biodegradabil și este obținut prin amestecul de alcool cu ulei vegetal, grăsimi animale sau ulei vegetal reciclat.

Asemeni etanolului, biodiesel-ul este combinat cu motorina obișnuită pentru a o face o alternativă mai verde și mai prietenoasă cu mediul.

Un alt mod prin care putem folosi biomasa pentru alimentare este cu ajutorul celulelor cu hidrogen, întrucât materia biologică este bogată în hidrogen, care poate fi extras și utilizat fie pentru generarea de energie, fie pentru alimentarea vehiculelor.

Celulele de hidrogen staționare sunt folosite în prezent pentru alimentarea locațiilor îndepărtate, care nu au acces la rețelele tradiționale de alimentare, precum navele spațiale și zonele sălbatice.

Unul dintre locurile care folosește celulele cu hidrogen pentru alimentare este Parcul Național Yosemite din SUA, care folosește acest tip de energie pentru a-și alimenta clădirile administrative cu electricitate și căldură.

Celulele cu hidrogen au un potențial important și pentru vehicule, întrucât Departamentul pentru Energie al SUA este de părere că biomasa are potențialul de a produce aproximativ 40 de milioane de tone de hidrogen pe an, suficient pentru a alimenta undeva la 150 de milioane de vehicule.

Datorită potențialului ridicat și al flexibilității, celulele cu hidrogen sunt folosite pentru a alimenta diverse tipuri de vehicule, cum ar fi autobuzele, bărcile sau submarinele, iar tehnologia ar trebui să poată fi implementată și pe alte tipuri de vehicule, precum avioanele.

Cu toate acestea, încă este dezbătută sustenabilitatea și viabilitatea economică a celulelor cu hidrogen, întrucât este necesară o cantitate importantă de energie pentru a izola, comprima, împacheta și transporta hidrogenul înainte ca acesta să poată fi folosit.

Algele, arma secretă a biomasei

Algele reprezintă o clasă de organisme care au un potențial ridicat în ce privește resursele de bioenergie. Algele produc energie prin fotosinteză mai repede decât orice altă resursă de biomasă, de 30 de ori mai rapid decât culturile alimentare.

Pe lângă asta, algele prezintă un avantaj și prin faptul că nu au nevoie de apă potabilă, întrucât ele trăiesc în oceane sau mări.

Acest lucru este important și prin prisma faptului că nu ocupă spațiu pe pământ, care poate fi folosit pentru culturi agricole, de exemplu.

Deși algele eliberează dioxid de carbon atunci când sunt arse, ele pot fi crescute în culturi pentru a elibera oxigen și a absorbi dioxidul de carbon și alte emisii din atmosferă.

Avantajele bioenergiei

Unul dintre avantajele biomasei este acela că este o sursă regenerabilă și larg răspândită de energie, însă trebuie să ne asigurăm că ea va rămâne așa, deoarece trebuie cultivate în permanență plante care să fie la rândul lor folosite pentru producția de energie.

Biomasa este, de asemenea, neutră din punct de vedere al emisiilor de carbon, întrucât atunci când plantele sunt arse, ele emit doar cantitatea de dioxid de carbon pe care au capturat-o pe durata vieții lor, iar cu ajutorul sechestrării carbonului putem diminua mai mult acest efect.

Prin amestecul biomasei cu alți combustibili precum cei fosili, nu doar că ne asigurăm că scădem amprenta de carbon a acestora, dar îi putem conserva, întrucât nu trebuie să ne bazăm doar pe ei pentru producția de energie.

Alte avantaje ale biomasei sunt acelea că ea este mai ieftină decât combustibilii fosili și că, prin arderea gunoiului menajer, putem menține sub control gropile de gunoi.

Dezavantajele bioenergiei

În primul rând, combustibilii biologici nu sunt la fel de eficienți precum cei fosili, de aceea ei trebuie amestecați pentru a putea funcționa, și chiar și în amestec, cantitatea de bio-combustibili este mai mică decât cea a combustibililor fosili.

Un alt dezavantaj îl prezintă faptul că biomasa nu este o sursă de energie tocmai curată, întrucât prin arderea deșeurilor animale sau celor umane se eliberează metan, care nu sunt benefice pentru mediul înconjurător.

Întrucât lemnul este una dintre cele mai folosite resurse de bioenergie, folosirea lui excesivă poate duce, în viitor, la defrișări.

Cum îți poți încălzi casa cu ajutorul biomasei

Boilerele pe biomasă sunt, în esență, varianta sustenabilă și prietenoasă cu mediul la boilerele tradiționale pe gaz pe care oamenii le folosesc pentru încălzirea locuinței. Boilerele pe bază de biomasă sunt versatile și rezistente în timp, dat fiind faptul că folosesc surse regenerabile pentru producția de energie.

Boilerele pe biomasă variază în ce privește dimensiunile, tipul și prețul, în funcție de tipul de clădire pentru care pot fi folosite, însă pentru cele de uz casnic, cele mai populare sunt cele care folosesc peleți din lemn, așchii din lemn sau bușteni.

Boilerele pe bază de biomasă funcționează asemănător celor pe gaze, ceea ce le face simplu de operat.

Pentru a funcționa, boilerul are nevoie de un anumit tip de lemn, în funcție de modelul pe care vrei să-l cumperi. Procesul de alimentare poate fi automat sau manual, în funcție de preferințe și de buget.

În vreme ce aceste boilere nu au nevoie de prea multă mentenanță pentru a funcționa, din când în când este necesară curățarea cenușii rămase în urma procesului arderii lemnului.

În ce privește prețul pentru instalarea unui boiler pe bază de biomasă, acesta variază între 9.300 și 17.500 de euro, însă pentru boilerele pe biomasă pentru uz casnic, prețul este undeva la 4.600-5.800 de euro.

Boilerele cu sistem de alimentare automat sau semi-automat sunt mai scumpe decât cele cu alimentare manuală, anume cele pe bușteni, însă confortul și ușurința de utilizare ar putea face ca prețul mai mare să merite.

Pe lângă costul boilerului în sine se adaugă și prețul combustibilului, iar acesta variază și el în funcție de tipul de lemn necesar pentru funcționarea boilerului și de regiunea în care te afli.

Boilerele pe biomasă sunt, de obicei, mai eficiente în comparație cu cele tradiționale, întrucât au o eficiență minimă de aproximativ 80% în comparație cu cele obișnuite, însă aceasta nu depinde doar de boiler în sine, ci și de alți factori, precum dimensiunea casei și cât de bine este izolată, lucru care poate afecta semnificativ performanța boilerului.

În general, boilerele pe biomasă care folosesc bușteni sau peleți sunt cele mai eficiente tipuri când vine vorba de generarea căldurii.

Boilerele pe biomasă pot fi folosite ca sursă de energie de sine stătătoare sau pot fi implementate într-un sistem hybrid pentru a putea fi folosite împreună cu alte surse de energie, fie că acestea sunt tradiționale sau regenerabile, pentru a maximiza eficiența sistemului și pentru a diversifica sursele de încălzire, astfel încât să nu rămâi niciodată fără o sursă de alimentare.

Energia cu biomasă se poate dovedi a fi un concurent important în cursa pentru cea mai bună sursă regenerabilă de energie pe care să o folosim pentru a limita încălzirea globală și pentru a ne atinge obiectivele climatice.

Competiția dintre sursele regenerabile de energie, precum cea solară, cea eoliană și hidroenergia, va aduce avansuri tehnologice fiecăreia, lucru de care vom putea beneficia cu toții.

Cheia este să ne folosim toate aceste resurse pentru necesarul de energie, astfel încât să le putem diversifica și să asigurăm un mediu curat pentru generațiile viitoare.