Pro využití biomasy pro energetické účely je nutno nejprve převést na praktickou formu dopravy a užívání. Některými příklady konečné formy energie z biomasy jsou dřevěné uhlí, brikety, metanový plyn, ethanol a elektřina.
Termín biomasa zahrnuje širokou škálu materiálů a procesů. Různé technologie přeměny biomasy se pohybují od nejjednodušších a tradičních procesů až po složité a vysoce účinné metody; Mohou být velmi škodlivé pro životní prostředí nebo docela prospěšné. Technologie konverze biomasy jsou rozděleny do tří procesů: přímé spalování, termo-chemické a biochemické.
Přímé spalovací procesy
Dřevěné uhlí je zdrojem energie z biomasy. Ray García (Flickr) Termochemický proces je ten, který se používá k výrobě uhlí. Biomasa je spalována za řízených podmínek, což způsobuje, že se její chemická struktura rozpadá na plynné, kapalné a / nebo pevné sloučeniny. Konečný produkt je koncentrovanější a může být ve formě plynu, kapaliny nebo pevné látky. Základní termochemický proces se nazývá pyrolýza nebo karbonizace a zahrnuje:
- Výroba uhlí: Jedná se o nejběžnější proces tepelné chemické přeměny střední teploty. Spalování je v tomto procesu neúplné z důvodu omezení obsahu vzduchu při spalování biomasy, čímž vzniká pevný zbytek, který je znám jako uhlí. Uhlí má vyšší energetickou hustotu než původní dřevo, nevytváří kouř a je lepší než palivové dřevo pro domácí použití. Normálně je uhlí odvozeno z dřeva, ale může být také extrahováno z kokosové skořápky a některých zemědělských zbytků. Systémy používané k výrobě dřevěného uhlí jsou:
- Zemní trouba: Je to nejstarší a nejčastěji používaná zemní pec je výkop v zemi, kde je biomasa umístěna tak, že později je pokrytá zemí a vegetací, aby bylo možné zabránit úplnému spalování.
- Masturbace: Jsou postaveny ze země, hlíny a cihel, v podstatě mají stejnou funkci jako u zemních pecí.
- Retorty: Jedná se o nejmodernější pece, jsou vyrobeny z oceli, jsou složitější, aby fungovaly a byly navrženy lépe než předchozí, což značně zvyšuje investiční náklady ve srovnání se staršími. Na rozdíl od tradičních, jsou mnohem efektivnější, mají vyšší výrobní kapacitu a konečný výrobek je vyšší kvality.
Zplyňování: Typ pyrolýzy, kde je nutné zadat více kyslíku při vyšších teplotách za účelem optimalizace výroby "špatného plynu" tvořeného směsí oxidu uhelnatého, vodíku a methanu za použití menších množství oxidu uhličitého a dusíku. To slouží k výrobě tepla a elektřiny a také platí pro dieselové motory. Složení použité biomasy ovlivňuje výhřevnost plynu.
Existují různé způsoby zplyňování a závisí na druhu použité biomasy (dřevo, luskovina nebo kokosová skořápka) a velikosti systému. Plynování má určité výhody, pokud jde o použitou biomasu.
- Získaný plyn je velmi univerzální a může být také použit pro stejný účel zemního plynu.
- Při spalování produkuje teplo a páru a slouží k udržování spalovacích motorů a plynových turbín k výrobě elektřiny.
- Pokud máte potřebné zkušenosti s řízením a dlouhá doba úprav je dokončena tak, aby byl systém maximálně optimalizován, můžete při spalování vyrábět palivo relativně bez nečistot a s menšími problémy s znečištěním.
Bio-chemické procesy
Olej získaný z řepky je typ bionafty. Oregonská státní univerzita (Flickr) V těchto procesech se pro výrobu kapalných a plynných paliv používají biochemické vlastnosti biomasy a metabolický účinek mikrobiálních organismů. Nejdůležitější jsou:
- Anaerobní trávení: Jedná se o trávení vlhké biomasy pomocí bakterií v anaerobním prostředí (bez kyslíku), které vytváří plynné palivo nazvané bioplyn. Postup zahrnuje umístění biomasy (běžně hnůj) do zcela uzavřené nádoby známé jako biodigestér. Hnůj je fermentován několik dní v závislosti na okolní teplotě, což vede ke směsi methanu a oxidu uhličitého. Zbytky biomasy z neenergetického biodigestéru (pevný odpad) se používají jako organická hnojiva pro rostliny.
- Alkoholické palivo: Paliva vyrobená z alkoholu jsou ethanol a jsou získávány fermentací cukrů. Metanol je další plyn, který vzniká destruktivní destilací dřeva.
- Bionafta: Vyrábí se mastnými kyselinami a alkalickými estery (tvořenými vodou poměrem kyseliny a alkoholu) získanými z rostlinných olejů, živočišných tuků a recyklovaných tuků.Prostřednictvím procesu nazývaného transesterifikace se organické oleje kombinují s alkoholem (etanolem nebo methanolem) a chemicky se mění, čímž vzniknou mastné estery, a to buď ethyl nebo methyl. Při získávání těchto kombinací je možné kombinovat s naftou nebo také použít bez smíchání jako palivo v běžných motorech.
- Plyn z skládek: Aplikace této technologie biomasy pomáhá životnímu prostředí hodně, neboť snižuje znečištění v městských oblastech a snižuje skleníkové plyny. Postup je stejný jako u biodigesterů, na rozdíl od použité biomasy se skládá z tuhého městského odpadu uloženého na skládkách.
