Gazeificarea biomasei - producerea de electricitate

• Introducere

Preocupările legate de prețurile energie electrice,securitatea aprovizionării și de mediu consecințe ale utilizării combustibililor fosili, au dus la o crestere a interesului pentru surse alternative de energie.În acest context,energiile regenerabile ar trebui să joace un rol de frunte in sectorul energetic și pentru a promova securitatea energetică și durabilitatea.Sistemele bazate pe biomasă ar putea contribui la atenuarea efectului de seră, creșterea securității energetice și promovarea dezvoltarii economice a regiunilor rurale.

Biomasa este o resursa versatila care pote fi convertita într-o gamă largă de produse (biocombustibili, electricitate, căldură, substanțe chimice) prin diferite cai de conversie. În special, biocombustibilii sunt produsii de energie regenerabilă capabili de a înlocui combustibilii fosili direct in dependenta sectorului de transport.

Grijile legate de concentratia tot mai ridicata de dioxid de carbon in atmosfera datorata folosirii continuie de mai bine de un secol a combustibililor fosili,a efectului de seră care este tot mai vizibil in ultimii ani,a posibilitati epuizarii a rezervelor de combustibili fosili in urmatoarele decenii si mai ales a unei cantitatii ridicate de deseuri agricole în tări în care agricultura este în plină dezvoltare precum sunt tariile din Sudul Asiei,propun gazeificarea biomasei ca o solutie solidă din toate punctele de vedere pentru obtinerea de energie electrică.

Electricitatea fiind una dintre formele esentiale ale energiei care dicteaza calitatea vietii moderne,cererea de energie electrică este într-o continuă creștere în principal datoriă creșterii continue a populatiei globale dar si dezvoltării puternice a tăriilor din lumea a treia.Creșterea cantitătii de electricitate utilizată împreună cu scăderea resurselor de petrol,cărbune și gaz natural care reprezintă materie primă pentru producerea a mai mult de 75% din cantitatea globală consumată va duce la necesitatea dezvoltării metodelor alternative de obtinere a electricitatii cum ar fi gazeificarea biomasei.

Exista un mare interes în plantații de scurtă-rotație lignocelulozice (plop, salcie, etc), mai degrabă decât în biomasa de primă generație (bazată pe culturi alimentare convenționale), pentru a se evita concurența cu piața alimentară reducând în același timp dependența de energie externa. Aceste culturi pot crește cu niveluri scăzute de consum (îngrășăminte, motorină etc.), în zone relativ mici. Două tipuri principale de cai sunt considerate, în general pentru producerea biocombustibililor de generatia a doua din biomasa lignocelulozica: termochimice și căi biochimice

.Spre deosebire de căile biochimice tipice,caiile termochimice sunt capabile să proceseze întreaga biomasă în combustibil, în timp ce căile biochimice comune transforma numai fracția de celuloză și hemiceluloză a biomasei în zaharuri fermentabile,lăsând fracția lignină ca reziduu.Principalul avantaj al căilor termochimice este nu numai conversia teoretică mai mare a reacțiilor, ci și proprietățile produsului final de carburant.Combustibili sintetici de înaltă calitate pot fi obținuti,potriviti pentru amestecarea directă cu combustibili fosili în orice parte pentru a fi utilizate în motoarele vehiculelor.

Cele două căi principale termochimice pentru a converti biomasa lignocelulozică în combustibili lichizi sintetici includ gazeificare biomasei urmata de sinteza Fischer-Tropsch și de piroliză rapidă a biomasei,urmată de bio-oil hydroupgrading.În special, gazeificarea biomasei conduce la producția de gaz de sinteză,care este o materie primă versatila, care (spre deosebire de bio-uleiul rezultat din piroliza) pot fi ușor transformateîn produse energetice.Gazeificare biomasei lignocelulozice implică conversia termochimica a combustibilului (de exemplu, materia primă:biomasă) la temperatura ridicată într-un mediu de gazeificare (aer, oxigen și / sau abur).Produsul este un combustibil gazos numit gaz de sinteză sau biogaz de sinteza conținând monoxid de carbon, hidrogen, dioxid de carbon, metan,alte hidrocarburi ușoare, apă și urme ale altor compuși cum ar fi char și gudroane. Atunci când aburul pur este folosit ca agent de gazeificare, un gaz de sinteză cu un conținut ridicat de hidrogen este produs.

Gazeificarea biomasei lignocelulozice urmată de sinteza FT devine o cale promițătoare pentru a produce biocombustibili sintetici,având potențialul de a fi cuplate cu alte sisteme (de exemplu, ciclu combinat cu centralele electrice) pentru coproductia de energie electrică.Mai mult decât atât, biocombustibili sintetici obtinuti prin sinteza FT sunt liberi de sulf,azot și hidrocarburi aromatice, permițând amestecarea cu combustibili convenționali.Numeroase scheme alternative de proces pot fi utilizate pentru acest tip de sistem de bioenergie coproducator de combustibili sintetici si energie electrică.