Biomasa

Biomasa reprezinta componentul vegetal al naturii. Ca forma de pastrare a energiei Soarelui în forma chimica, biomasa este unul din cele mai populare si raspândite resurse de pe Pamânt. Ea asigura nu doar hrana, ci si energie, materiale de constructie, hârtie, tesaturi, medicamente si substante chimice. Biomasa este utilizata în scopuri energetice din momentul descoperirii de catre om a focului. Astazi combustibilul din biomasa poate fi utilizat în diferite scopuri – de la încalzirea încaperilor pâna producerea energiei electrice si combustibililor pentru automobile.

Date generale

Masa totala (inclusiv umiditatea) - peste 2000 mld tone; Masa totala a plantelor terestre - 1800 mld tone; Masa totala a padurilor - 1600 mld tone; Cantitatea energiei acumulate în biomasa terestra - 25.000*1018 J; Cresterea anuala a biomasei - 400.000 mil tone; Viteza acumularii energiei de catre biomasa terestra - 3000*1018 J pe an (95TWh); Consumul total anual a tuturor tipurilor de energie - 400*1018 J pe an (22TWh); Utilizarea energiei biomasei - 55*1018 J pe an (1,7TWh).

Compozitia chimica a biomasei poate fi diferentiata în cîteva tipuri. De obicei plantele contin 25% lignina si 75% glucide (celuloza si hemiceluloza) sau zaharide. Fractiunea glucidica este compusa dintr-o multime de molecule de zaharide, unite între ele prin lanturi polimerice lungi. Una din cele mai importante glucide este celuloza. Componenta ligninica este compusa din molecule nezaharizate. Natura utilizeaza moleculele polimerice lungi de celuloza la formarea tesuturilor, care asigura integritatea plantelor. Lignina apare în plante ca ceva de genul lipiciului, care leaga moleculele celulozice între ele.

Formarea biomasei

Bioxidul de carbon din atmosfera si apa din sol participa în procesul obtinerii glucidelor (zaharidelor), care formeaza „blocurile de constructie” a biomasei. Astfel, energia solara, utilizata la fotosinteza, îsi pastreaza forma chimica în structura biomasei. Daca ardem efectiv biomasa (extragem energia chimica), atunci oxigenul din atmosfera si carbonul din plante reactioneaza formînd dioxid de carbon si apa. Acest proces este ciclic, deoarece bioxidul de carbon poate participa din nou la procesul de formare a biomasei. Pe parcursul ultimelor secole omenirea a învatat sa obtina formele fosile de biomasa, în deosebi, în forma de carbune. Combustibilii fosili prezinta rezultatul reactiei chimice foarte lente de transformare a polizaharidelor în compusi chimici asemanatoarei fractiei ligninice. În rezultat compusul chimic al carbunelui asigura o sursa de energie mai concentrata. Toate tipurile de combustibil fosil, utilizate de catre omenire – carbune, petrol, gaze naturale – reprezinta, în sine, biomasa straveche. Timp de milioane de ani resturile vegetale se transforma în combustibil. Desi combustibilul extras are aceeasi compozitie – hidrogen (H2) si carbon (C) - ca si biomasa ”proaspata”, el nu poate fi asimilat resurselor energetice regenerabile, pentru ca formarea lui necesita o perioada lunga de timp.

Utilizarea biomasei

Pe plan mondial exista o ampla activitate de utilizare a biomasei pentru producerea de energie electrica si te rmica, impulsionata de necesitatea reducerii emisie de CO2 de politica energetica a Uniunii Europene.

In tarile dezvoltate sunt utilizate tehnologii moderne de valorificare a potentialului energetic al biomasei prin ardere directa sau prin obtinerea de combustibili lichizi si gazosi. Sursele de biomasa sunt reprezentate de deseurile forestiere, deseurile rezultate din prelucrarea lemnului, resturile vegetale din agricultura si din industria alimentara, reziduuri animale , iar in ultima perioada de culturile speciale cu ritm intens de crestere. Argumentele in favoarea utilizarii energetice a biomasei sunt atat de natura a protectiei mediului cat si de natura socio-economica, prin ocupare a si stabilizare a fortei de munca a fermierilor in zonele de cultivare a plantelor cu valorificare energetica, materie prima cu caracter regenerativ. In acelasi timp pot fi valorificate terenurile necultivate datorita supraproductiei agricole, terenurile degradate sau padurile defrisate. Strategia nationala de dezvoltare energetica a Romaniei pe termen mediu prevede utilizarea de tehnologii curate, eficiente si sigure, bazate pe resurse regenerabile de energie, intre care biomasa este considerata prioritara. Pentru anul 2010 sunt prevazute realizarea unor capacitati de producere a energiei electrice de 190 MWh si termice de 3250 tep prin utilizarea biomasei. Pe plan national cercetarile sunt orientate actualmente spre domeniul tehnologiilor de ardere directa a biomasei si de producere a gazului combustibil fie prin fermentatie, fie prin gazeificare. Alte cercetari privesc producerea de combustibili lichizi cu utilizare in special in motoare cu ardere interna. In perspectiva unei dezvoltari durabile este necesara largire a ariei de utilizare a gazului de gazogen, una dintre directii fiind instalatiile de turbine cu gaze.

O tehnologie actual de valorificare energetic a biomasei este reprezentata de obtinerea de gaz combustibil prin gazeificarea acesteia. Avantajul acestei tehnologii consta in utilizarea unui combustibil curat la consumator.