Metanizarea în Reactor

1. Introducere

1.1 Sursele regenerabile

Dezvoltarea surselor regenerabile de energie ca resursă energetică globală şi

nepoluantă este unul din principalele obiective ale politicilor energetice mondiale care, în

contextual dezvoltării durabile, au ca scop reducerea consumurilor energetice, creşterea

siguranţei în alimentare cu energie, protejarea mediului înconjurător şi dezvoltarea

tehnologiilor energetice viabile. Obiectivul principal al folosirii energiilor ecologice şi

regenerabile îl reprezintă reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.

Energiile regenerabile (lumina soarelui, termia solară, forţa apelor, biomasa, forţa

eoliană) şi materiile prime regenerabile constituie alternative faţă de resursele fosile. Sursa

directă comună a tuturor resurselor regenerative este soarele. Potenţialul de resurse solare,

care depăşeşte cu mult potenţialul fosil, se caracterizează prin:

- resursele solare sunt inepuizabile (pentru globul pământesc, soarele furnizează de 15.000

ori mai multă energie decât consumul anual de energie atomică sau fosilă; sursa solară poate

livra Pământului energie pentru cel puţin cinci miliarde de ani);

- resursele solare sunt integral sau parţial disponibile pretutindeni, presupunând o exploatare

descentralizată, regională.

- la transformarea resurselor solare în energie secundară şi în materiale secundare (termie,

carburanţi, electricitate) nu sunt degajate emisii, nepericlitând/protejând mediul global.

- apare posibilitatea dezvoltării unui model de civilizaţie durabil. Orientarea spre economia

solară mondială necesită o a doua revoluţie industrială, una de tehnologie energetică, făcând

ca dezvoltarea industrială şi tehnică a forţelor productive să fie generalizabilă pentru întreaga

omenire

La începutul anilor 2000, Comisia Europeană a făcut din dezvoltarea energiilor

regenerabile o prioritate politică scrisă în Cartea Albă "Energie pentru viitor: sursele de

energie regenerabilă" şi Cartea Verde "Spre o strategie europeană de securitate a

aprovizionării energetice". Comisia şi-a fixat ca obiectiv dublarea ponderii energiilor

regenerabile în consumul global de energie de la 6 % în 1997 la 12 % în 2010. Acest obiectiv

este inserat într-o strategie de securitate a aprovizionării şi dezvoltare durabilă. Un efort

semnificativ trebuie realizat în domeniul electric. În cadrul Uniunii Europene, partea de

electricitate produsă pe baza surselor de energie regenerabilă trebuie să ajungă la 22,1 % în

2010 faţă de 14,2 % în 1999. Acest obiectiv definit pentru Europa celor 15 în acel moment a

fost revăzut sensibil, pentru Europa celor 25, ponderea electricităţii produse pe baza surselor

de energie regenerabilă trebuind să atingă 21 %.

La nivelul anului 2008, statele membre cu cea mai mare pondere a energiei din resurse

regenerabile în consumul final sunt Suedia (44,4 %), Finlanda (30,5 %), Letonia (29,9 %),

Austria (28,5 %) şi Portugalia (23,2 %), la polul opus situându-se Malta (0,2 %), Luxemburg

(2,1 %), Marea Britanie (2,2 %), Olanda (3,2 %) şi Belgia (3,3 %). Totodată, ţările care au

ridicat cel mai semnificativ acest procentaj în perioada 2006-2008 sunt Austria (de la 24,8 %

la 28,5 %), Estonia (de la 16,1 % la 19,1 %) şi România (de la 17,5 % la 20,4 %). [1]

1.2 Biomasa

Sub rezerva unei exploatări durabile a acesteia, biomasa este o energie regenerabilă,

care furnizează biocombustibili (în general sub formă solidă) şi biocarburanţi (în general sub

formă lichidă). Trebuie reţinut faptul că o energie regenerabilă nu este neapărat şi o energie

total nepoluantă.

Lemnul acoperă mai mult de 10 % din cererea de energie primară în multe ţări din Asia,

Africa şi America Latină, în câteva ţări din Europa (Suedia, Finlanda, Austria). Utilizarea

lemnului ca sursă de energie a crescut foarte mult în ultimele decenii în ţările în curs de

dezvoltare, dar această resursă nu a fost exploatată durabil, determinând despăduriri masive.

Emisiile datorate arderii lemnului într-o instalaţie industrială de încălzire sunt mai reduse

decât în cazul arderii combustibililor fosili. Dacă pădurile din care provine lemnul sunt

gestionate într-o manieră durabilă, emisiile de CO2 cauzate de această filieră de producţie, nu

ar fi decât cele cauzate de combustibilul consumat în cadrul operaţiilor de plantare, recoltare

şi comercializare. Aceasta ar reprezenta aproximativ 5 % din combustibilul vândut.

Spre exemplu, consumul de biomasă, ca energie primară, este în Franţa de 10-11 Mtep

(la începutul anilor 2000), în principal sub formă lemnoasă. Potenţialul energetic este de 60

TWh/an, adică 15 % din consumul final de electricitate din Franţa.

Fără să se realizeze culturi energetice specifice, potenţialul de biomasă ar putea fi dublat,

doar prin recuperarea sistematică a tuturor deşeurilor organice: deşeuri menajere şi industriale

nereciclabile, tratarea prin metanizare a filtrelor de epurare şi a deşeurilor agricole, care ar

genera biogaz.

Cunoscându-se cantităţile impresionante de deşeuri care există în prezent şi că în medie

rezultă 500 m3 N de metan la o tonă de deşeuri organice fermentate, putem intui ce cantitate

enormă de gaz este eliminat în atmosferă. Acest gaz, care stagnează în deşeuri, captat şi

utilizat, poate deveni o sursă spectaculoasă de energie, fiind considerată aproape inepuizabilă.

Să facem un mic calcul.

- Cantitatea de reziduuri colectate zilnic (stradale, menajere, pieţe, parcuri etc.) se cifrează la

o medie de 0,8 kg.loc./zi; rezultă, 300 kg.loc./an.

- La o medie de 100 m3 N de gaz metan consumat într-o lună pe cap de locuitor, la 1 milion

de locuitori rezultă un consum de 1, 2·109 m3 N de gaz metan/an care dă circa 900·109

kcal/an. 8

- Considerând o localitate care are 1 milion de locuitori, cu această medie rezultă 300.000

t/an reziduurile colectate. Se recuperează direct 35 % (metale, hârtie, sticlă, plastic, textile) şi

65 % se foloseşte pentru producerea biogazului, adică aproximativ 200.000 t/an.