Surse regenerabile de energie într-o fermă agroturistică

Consumurile tot mai mari de energie provenite din combustibilii fosili, care se produce la costuri din ce în ce mai mari, a determinat găsirea şi utilizarea unor energii noi, regenerabile.

În prezent pot fi utilizate energii regenerabile furnizate de agricultură (biomasa şi biogazul) şi energii furnizate din afara procesului de producţie agricolă (energia solară, eoliană, geotermică, etc).

Biomasa

Biomasa cuprinde totalitatea reziduurilor producţiei vegetale care pot fi transformate în energie sub diferite forme (bioalimentară, mecanică, termică). Valorificarea energetică a biomasei este important a fi realizată în unităţile agricole unde aceasta se produce, astfel fiind eliminat transportul produselor agricole reziduale la distanţe mari.

Biomasa poate fi valorificată diferit ca sursă de energie:

-sub formă de combustibili solizi care se folosesc pentru încălzirea încăperilor, adăposturilor pentru animale, uscarea produselor agricole. În acest scop se folosesc o serie de materiale precum lemnul şi reziduurile din lemn, paiele, cocenii, ciocălăii, tulpinile de floarea soarelui şi porumb, etc.

-sub formă de combustibili lichizi utilizaţi la funcţionarea motoarelor termice şi care sunt reprezentaţi prin bioetanol (obţinut din sorg zaharat, topinambur, floarea soarelui), biometanol (obţinut din plop) şi biodiesel (sub formă de ulei obţinut din rapiţă).

Utilizarea biomasei prezintă următoarele avantaje:

folosirea şi vânzarea produselor reziduale poate aduce venituri în exploataţiile agricole;

nu necesită folosirea de terenuri agricole suplimentare;

rezolvă parţial încălzirea locuinţelor în zonele de câmpie lipsite de pădure, cu cheltuieli minime;

producerea biomasei nu este limitată teritorial, ea rezultând pe orice teren agricol.

Utilizarea biomasei prezintă şi dezavantaje:

are putere calorică scăzută;

randament scăzut în instalaţiile de ardere, datorită faptului că biomasa conţine substanţe volatile. Se recomandă folosirea unor instalaţii cu două camere de ardere astfel încât în camera secundară să fie arse substanţele volatile (ex. energia termică obţinută prin arderea a 5 Kg paie = energia obţinută prin arderea a 1 Kg combustibil lichid);

cheltuieli sporite cu colectarea, transportul şi depozitarea biomasei.

Biogazul

Biogazul este un gaz care conţine 55 % CH4 şi 45 % CO2 , obţinut prin fermentaţia substanţelor organice (dejecţiile de la animale, reziduurile vegetale) sub acţiunea bacteriilor anaerobe, la o temperatură cuprinsă între 30–60 0 C. Pentru obţinerea biogazului materia organică trebuie diluată cu apă şi ţinută la fermentaţie între 7–21 zile. În procesul de fermentaţie este nevoie să fie consumată o anumită cantitate de energie calorică care reprezintă aproximativ 30% din energia conţinută în biogaz.

Biogazul rezultat are o putere calorică de aproximativ 20 – 24 MJ / m3 iar prin purificare (eliminare CO2, H2S şi NH3) poate ajunge până la 36 MJ / m3 şi poate fi utilizat ca înlocuitor al motorinei la motoarele termice cu aprindere prin comprimare.

Avantajele utilizării biogazului sunt următoarele :

obţinerea de combustibil cu cheltuieli minime;

neutralizarea dejecţiilor de la animale se face cu cheltuieli minime.

Producerea şi utilizarea biogazului prezintă şi dezavantaje :

cantitatea mică de gaz obţinută, variabilă în timp (de la o vacă prin colectarea şi fermentarea dejecţiilor, în 40 zile se obţin 1,6 m3 de biogaz);

cheltuieli de investiţii mari, recuperabile într-o perioadă mare de timp;

pentru creşterea randamentului sunt necesare echipamente de purificare a biogazului brut şi funcţionarea continuă a instalaţiei prin utilizarea a două fermentatoare.

Energia solară

Energia solară reprezintă o sursă imensă de energie. În agricultură este utilizată pentru uscarea seminţelor, încălzirea adăposturilor, încălzirea apei, etc. Astfel, această formă de energie poate fi transformată în energie mecanică, termică, chimică şi electrică.

Captarea energiei radiante solare se poate face prin intermediul unor instalaţii reprezentate prin captatoare solare (cu focar sau plane, captatoare cu celule foto voltaice).

Utilizarea energiei solare prezintă o serie de avantaje :

este o sursă de energie inepuizabilă;

este disponibilă chiar la locurile unde există cerere de energie, fără să fie nevoie de sisteme de distribuţie;

este o energie nepoluantă, uşor de supravegheat şi fără riscuri de accidentare pentru utilizatori;

se obţine energie la costuri mici.

Prezintă şi dezavantaje :

în funcţie de condiţiile meteo, energia solară nu poate fi utilizată în orice moment al zilei;

energia radiantă solară este variabilă, în funcţie de anotimpuri.