Энергия биомассы плюсы и минусы кратко
Обновлено: 08.07.2024
Недостатки электростанций на биомассе
- Сжигание биомассы все же приводит к выбросу некоторого количества различных (в зависимости от типа используемой биомассы) загрязняющих атмосферу веществ. Наиболее распространены окислы азота (NO). При прямом сжигании древесины может выделяться значительное количество окислов углерода и пыли (дисперсных частиц).
- Бесконтрольная заготовка топлива из биомассы для электростанций наносит вред природе.
- Транспортировка биомассы к компостным заводам или топкам сопровождается потреблением энергии — обычно в форме природного топлива для грузовиков и поездов.
- Производство биогаза путем компостирования может сопровождаться неприятными запахами. Существуют также опасения, что без должного контроля этот процесс может привести к размножению и распространению болезнетворных микроорганизмов
- Контейнеры, в которых хранится биогаз, требуют регулярных проверок и сертификации, проводимой квалифицированным и лицензированным персоналом. Это может быть неудобно и затратно, но является строжайшим условием эксплуатации таких контейнеров, обеспечивающим безопасность людей, живущих и работающих рядом с хранилищами биогаза.
Можно ли получать биогаз из небольших компостных куч и использовать для электрификации отдельного здания или группы зданий?
Биогаз можно получать из компостных куч буквально на заднем дворе и использовать для его хранения самодельные контейнеры. Этот биогаз можно применять в электрогенераторах, работающих на метане. Однако этот процесс может сопровождаться неприятным запахом. Есть и более существенные проблемы, касающиеся хранения метана — огнеопасного и взрывоопасного газа. Прежде чем закладывать такую систему, необходимо свериться с действующими правилами использовании территорий и противопожарной безопасности. После строительства ее безопасность должен регулярно проверять 1 квалифицированный сотрудник коммунальных служб.
Современный мир страдает от дефицита энергоресурсов. В производство то и дело внедряют новые источники энергетики. Для решения глобальной проблемы используют альтернативные и малоизвестные природные ресурсы. Например, биотопливо. Оценить возможности нетрадиционного элемента поможет детальное знакомство с биотопливом.
Что называют биотопливом?
Биологическим топливом называют горючий элемент, созданный из растительного или животного сырья. В качестве сырья используют разнообразные сельскохозяйственные культуры. Например, соевые семена, сахарный тростник и т.д. В некоторых случаях для изготовления горючего задействуют органические отходы. Впервые биотопливом начали пользоваться в 70-х годах в США.
На данный момент природный источник энергии активно развивают и с успехом применяют более 40 стран. Известно несколько видов горючего элемента: жидкий, твердый и газообразный. Классификация установлена в согласии с агрегатным состоянием биологического вещества.
- Жидкий. Безопасный и экологически чистый природный ресурс, полученный вследствие переработки растительного сырья. Наиболее популярными представителями жидкого горючего является диметиловый эфир, биометанол и биодизель. Жидкое биотопливо наблюдается в двигателях внутреннего сгорания. Диметиловый эфир является источником питания автомобиля. Биодизель также может выступать альтернативным вариантом транспортного горючего.
- Твердый элемент. Старинный и европейский энергоресурс. Яркими представителями твердого биотоплива являются отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет), торф или древесина. С помощью торфяного энергоресурса отапливаются жилые помещения. Древесину используют для приготовления еды. На древесине функционируют европейские тепловые электростанции. Отходы жизнедеятельности животных также активно применяют в отопительных целях.
- Газообразный. Биоводород и биогаз- два ярких и главных представителя газообразного биотоплива. Биоводород добывается путем нагрева древесных отходов. Горючее активно используется в момент изготовления водородного топливного элемента для транспортных средств. Второй вариант биотоплива заменяет природный газ. Создается путем метанового брожения с помощью разнообразных бытовых и природных материалов (водоросли, помет, сточные воды).
Выведены три основные поколения биотоплива. К первому относят сельскохозяйственные культуры, содержащие высокий уровень целлюлозы: сою, кукурузу и сахарную свеклу. Выращивание подобных культур вредит климатическому состоянию окружающей среды. Поэтому ученые продолжают искать другие виды биотоплива.
Представители второго поколения богаты на целлюлозу и лигнин. Для производства травяной или древесной биомассы требуется много площади. Использование биотоплива в этом случае сокращает земельные ресурсы.
Горючее сырье, относящийся к третьему поколению в настоящее время усовершенствуется и дорабатывается. Главным представителем этого поколения являются водоросли, выращенные в открытых водоемах.
Многочисленные исследования ученых и создание новых методик позволяют в недалеком будущем разработать новые виды горючего биологического топлива.
В настоящем, альтернативные энергоресурсы, применяющиеся на практике, обладают рядом положительных и отрицательных качеств.
Достоинства энергоресурса
Биологический и научный интерес к природным энергетическим ресурсам возникает благодаря следующим положительным качествам продукта:
- Экономическая доступность материала. Для покупки нефти или природного газа многие страны тратят большие деньги. Экономика государства терпит убытки. Добыть биологическое топливо можно практически в любой стране. Производство горючего на местах сократит расходы на импорт зарубежных энергоресурсов.
- Мобильность. Ветряные или солярные установки предназначены исключительно для стационарного использования. Не поддаются перевозке. Биологические материалы при необходимости можно перевозить с одного региона в другой.
- Биологическое топливо является возобновляемым ресурсом. Растение и отходы животных никогда не исчезнут.
- Природный ресурс уменьшает количество выбросов парникового газа в атмосферу. Предотвращает вероятность наступления глобального потепления.
- Использование биотоплива для двигателей автомобиля уменьшает затраты на его техническое обслуживание.
В недалеком будущем работа горючего топлива будет обходиться дешевле, нежели использование бензина.
Недостатки и выбор места для взращивания продукта
Однако не следует забывать о недостатках горючего. Главными минусами природного ресурса считают:
- Климат. Некоторые климатические зоны не подходят для выращивания растительного топлива. Природный источник не растет в недрах тундры или на пустыне.
- Взращивание биомассы нарушает экосистему. Зачистка территории для посадки растений губит микросистему лесов и других местностей.
- Натуральный ресурс потребляет много воды. Поэтому разведение сельскохозяйственной биомассы в засушливых территориях является невозможным.
- Растительные культуры, используемые как топливо, в момент произрастания нуждаются в дополнительной подпитке. Некоторые удобрения для таких растений вредят экосистеме.
- Агрессивное поведение растений для топлива пагубно сказывается на аутентичной флоре и на благополучии всей экосистемы определенного региона.
Выбирать территорию для посадки растительной биомассы следует осторожно. Учитывают климатические условия местности, доступность к водным ресурсам, а также возможности регулярного удобрения посаженого сырья. В противном случае растение станет непригодным для дальнейшей переработки.
Биологическое топливо используют в разных областях жизни. Для работы транспортного средства, обогрева жилых комплексов и приготовления пищи. Несмотря на явные минусы биологический материал по сей день является востребованным и интересным для ученых источником энергетики.
Эта энергия передается животным, когда они едят растения. При сжигании отходов растений и животных углекислый газ и отходы, хранящиеся в них, выбрасываются обратно в атмосферу. Вот почему энергия биомассы считается возобновляемой. К органическим материалам, используемым для производства энергии биомассы, относятся лесные остатки (ветки, мертвые деревья и штампы деревьев), древесная щепа, обрезки дворов и твердые бытовые отходы. Это означает, что древесина остается крупнейшим источником энергии биомассы.
Энергия биомассы, возможно, является одним из наиболее спорных видов альтернативной энергии, которая используется сегодня. В этой статье мы собираемся взглянуть на плюсы и минусы энергии биомассы, о которых многие люди вспоминают, когда смотрят на этот источник энергии..
Плюсы энергии биомассы (преимущества)
1. Возобновляемый
Энергия биомассы считается возобновляемой формой энергии, потому что для ее производства используются бесконечные органические материалы. Основным положительным моментом в энергии биомассы является то, что она создает энергию за счет использования возобновляемых источников энергии. Органические материалы, включая древесину, отходы сельскохозяйственных культур, мусор, отстой сточных вод и навоз, постоянно производятся обществом. Короче говоря, возобновление роста этих органических материалов подтверждает тот факт, что биомасса является возобновляемой.
Эти активы могут быть древесными отходами, наростами деревьев, обработанными древесными гранулами или городскими отходами. Как правило, электростанции, работающие на биомассе, используют древесину, оставшуюся от существующих лесозаготовительных или лесопильных предприятий.
2. Снижение зависимости от ископаемого топлива.
Заменяет другие источники топлива. В любом случае топливо может быть немедленно заменено. Использование природных материалов для выработки электроэнергии снижает интерес к энергии, создаваемой невозобновляемыми активами, например углем и газом. Вся цель использования возобновляемых источников энергии состоит в том, чтобы упростить использование источников, которые наносят огромный ущерб природе.
См. Также Что такое невозобновляемые источники энергии?
3. Углеродно-нейтральный
Все мы знаем, что выброс огромного количества углерода в значительной степени способствует изменению климата. Энергия биомассы заботится об этом, поскольку это естественная часть углеродного цикла в отличие от ископаемых источников топлива, таких как нефть, природный газ и уголь. Исследователи говорят, что единственный углерод, выбрасываемый в окружающую среду из топлива из биомассы, - это количество, которое было поглощено растениями в течение их жизненного цикла.
Он не производит углерод. В процессе пополнения использованных растительных материалов новые, которые появляются, поглощают равное количество углерода, следовательно, развивая нейтралитет, при котором не образуется новый углерод. Этот аспект делает биомассу исключительно чистой.
Разница между использованием топлива из биомассы, а не угля или газа, заключается в том, что выбрасываемый углерод уже является частью природы из-за растений. В момент использования угля или газа они выбрасываются, начиная с самой ранней стадии, они секвестрировались в течение многих лет.
4. Широко доступный
Так же, как энергия солнца и ветра, источники энергии биомассы в изобилии. Вы можете найти их практически в любом уголке мира. Органические отходы в виде мертвых листьев, травы и деревьев, туш животных доступны в изобилии и могут использоваться для производства энергии биомассы.
Тот факт, что его запасы в изобилии, означает, что мы, возможно, никогда не столкнемся с проблемами, которые мы сейчас испытываем с ископаемыми источниками топлива. На самом деле это хорошо, так как количество отходов, которые могли быть отправлены на свалки, можно использовать в качестве источника энергии. Тем не менее, жизненно важно, чтобы мы сохраняли изобилие этого природного ресурса, неся ответственность за его использование. Пока существует органическое вещество растений и животных, у нас никогда не закончится энергия биомассы.
5. Может использоваться во многих формах.
Биомассу можно использовать для создания различных продуктов из разных форм органического вещества. Его можно использовать для производства метана, биодизеля и других видов биотоплива. Его также можно использовать непосредственно в качестве тепла или для выработки электроэнергии с помощью паровой турбины.
6. Помогает сократить количество отходов
См. Также Что такое гумус и 13 необычных преимуществ гумуса для повышения плодородия почвы.
Это сводит к минимуму воздействие отходов на свалках на окружающую среду. Это воздействие может усугубляться загрязнением местной среды обитания и разрушением экосистем дикой природы. Сведение к минимуму отходов означает сокращение земель, предназначенных для свалок, а значит, больше места для обитания человека.
7. Дешевле по сравнению с ископаемым топливом.
Производство энергии из биомассы не требует значительных капитальных затрат. С другой стороны, производство ископаемого топлива связано с высокими первоначальными капитальными затратами, такими как бурение до нефтяных скважин, строительство газопроводов и сбор топлива из биомассы. Низкая стоимость производства топлива из биомассы перекладывается на потребителей.
Это означает, что счета за электроэнергию не будут зависеть от таких аспектов, как доступность и критические решения компаний, производящих и поставляющих энергию. Низкая стоимость биомассы делает эту форму энергии привлекательной для производителей и производителей, поскольку они могут получать более высокую прибыль за счет чрезвычайно низкой выработки.
Минусы энергии биомассы (недостатки)
1. Не полностью очищается при сгорании
Самым большим аргументом против биомассы как чистой энергии является загрязнение, которое создается в результате сжигания древесины и других природных материалов. Иногда они так же опасны, как и загрязнение углем и другими видами энергоресурсов. При сжигании биомассы образуется ряд различных соединений. Несмотря на то, что энергия биомассы считается возобновляемой, трудно утверждать, что это чистая или эффективная энергия.
Использование отходов жизнедеятельности животных и людей в двигателях может сэкономить выбросы углекислого газа, но при этом увеличивается количество метановых газов, которые также вредны для озонового слоя Земли. Так что на самом деле, с точки зрения экологии, мы не лучше используем то или другое.
И, говоря об использовании отходов, следует учитывать запах. Хотя это не является физически вредным, оно определенно неприятно и может привлекать нежелательных вредителей (крыс, мух) и распространять бактерии и инфекции.
2. Может привести к вырубке лесов
Источники энергии из биомассы являются возобновляемыми, но их необходимо использовать устойчиво. Неконтролируемое производство биомассы может привести к обезлесению. Древесина является основным источником энергии биомассы. Для производства значительного количества энергии необходимо сжигать большое количество древесины и других отходов. Стремление производить энергию в больших масштабах может привести к вырубке лесов, которая разрушит дома большого количества растений и животных.
Если позволить вырубку лесов, множество видов животных и птиц останутся без крова, не говоря уже о засухе в результате. Фактически, это основная причина замедления масштабного использования топлива из биомассы. Правительства считают, что усилия по повторной посадке могут не соответствовать темпам вырубки деревьев.
См. Также 40+ потрясающих способов сохранения природных ресурсов.
3. Неэффективный по сравнению с ископаемым топливом
Несмотря на то, что энергия биомассы во многих отношениях является естественной, по эффективности она не приближается к ископаемому топливу. Фактически, некоторые возобновляемые источники энергии, такие как биотопливо, обогащены ископаемым топливом для повышения их эффективности.
4. Требуется много места
Трудно найти растение, которое находится в удобном месте.Часто электростанции, работающие на биомассе, находятся в городских районах, а это означает, что они вызывают больше трафика в этих районах и вызывают большее загрязнение, что кажется скорее проблемой, чем реальной помощью.
5. Немного дорого
Последняя проблема, которая часто возникает, - это дороговизна этого процесса. Производство биомассы невероятно дорого, а в некоторых случаях затраты не окупаются. Затраты на транспорт и сбор ресурсов высоки и будут нужны постоянно каждый день. Когда вы сравниваете процесс получения энергии из биомассы с ископаемым топливом, вы обнаруживаете, что стоимость на самом деле намного выше.
Он все еще продвигается. Как и в случае со многими другими видами альтернативных источников энергии, много времени и энергии было потрачено на получение энергии из биомассы, и ряд ученых работают над тем, чтобы сделать ее более эффективной и действенной.
Существует серьезное возражение против биомассы в свете того факта, что она заставляет посевы сельскохозяйственных культур с целью сбора топлива для питания растений биомассы. Разрабатывая зерновые культуры, которые предназначены для производства топлива, которое в конечном итоге будет использоваться для получения энергии из биомассы, мы используем землю, которая, возможно, использовалась в качестве источников питания.
Считается, что эта практика вызывает дефицит продуктов питания в определенных частях мира. Это сложный вопрос, и рекомендация о том, что урожай, выращиваемый для производства топлива, вызывает дефицит продовольствия, не обязательно является верным. Часто культуры, которые высаживают в качестве топлива, также высаживают вместе с культурами, которые также предназначены для использования в пищу, что делает их так, чтобы они использовались.
Биоэнергетика это название, данное энергии из биомассы, то есть органического вещества растительного и животного происхождения. Этот вид энергии можно использовать для производства топлива, электричества и тепла. считается альтернативой обычным источникам энергии, которые действуют в энергетической матрице по всему миру.
Узнать больше: Что такое альтернативные источники энергии?
Основные источники производства биоэнергии
Биоэнергетика может производиться из возобновляемых источников сырья, таких как:
Сельскохозяйственная продукция (кукуруза, крупы);
Жом сахарного тростника;
Органические отходы (опилки, органические отходы);
Эти источники подразделяются на четыре категории:
1.Культуры: сельскохозяйственные продукты, выращиваемые для производства энергии, такие как кукуруза и зерновые.
2. Отходы сельского и лесного хозяйства: остатки, образующиеся при лесозаготовке и валке деревьев, такие как солома и древесные остатки.
3. Органические побочные продукты: органические остатки, сельскохозяйственные сточные воды и отходы обработки древесины.
4. Органические отходы: бытовые отходы, бытовые и промышленные сточные воды и остатки пищевых производств.
Биомасса и биоэнергетика
THE биомасса , органическое вещество, используемое для производства энергии, может быть растительного или животного происхождения. Это органическое вещество производит биоэнергетика, возобновляемая, чистая, недорогая энергия, которая не выбрасывает в атмосферу загрязняющие газы.
Несмотря на высвобождение углекислого газа, сжигание биомассы для производства биоэнергии не меняет атмосферу, поскольку этот газ используется растениями в процессе фотосинтеза.
Есть три класса биомассы:
1. твердая биомасса: продукты и отходы сельского хозяйства, лесного хозяйства и биоразлагаемые остатки промышленных и городских территорий.
3. газообразная биомасса: можно найти в сельскохозяйственных сточных водах промышленных предприятий и городских территорий.
Использование биомассы стало больше присутствовать в энергетических матрицах из-за исчерпания некоторых невозобновляемые источники энергии , став альтернативой глобальной энергетической матрице.
Кроме того, производство биоэнергии представляет собой ответ на призыв научного сообщества относительно негативного воздействия на окружающую среду.
Такие виды топлива, как этанол и биодизель, являются одними из основных продуктов биомассы. Это биотопливо не только более экономично, но и является устойчивым, поскольку при его производстве не выделяются загрязняющие газы в атмосферу.
Однако стоит отметить, что использование биомассы для производства энергии связано с некоторыми экологическими проблемами, такими как интенсификация вырубки лесов для обеспечения жизнеспособности сельскохозяйственного производства. Такое удаление растительного покрова вызывает несколько проблем, таких как экологический дисбаланс, потеря среды обитания животных и изменение климата.
Важность биоэнергетики
Биоэнергетика - это чистый и возобновляемый источник энергии. Таким образом, он представляет собой альтернативу глобальной энергетической матрице, которая зависит от невозобновляемых источников энергии, особенно ископаемое топливо .
Помимо уменьшения выбросов загрязняющих веществ, энергия, вырабатываемая биомассой, позволяет повторно использовать отходы, которые обычно выбрасываются.
По словам научного директора Фонда поддержки исследований штата Сан-Паулу (Fapesp) Карлоса Энрике, биоэнергетика может стать решением проблемы ущерба, нанесенного окружающей среде.
Читайте тоже: Биодизель в Бразилии
Топливо, производимое с помощью биоэнергетики
Биотопливо можно производить с использованием сельскохозяйственных продуктов, таких как кукуруза, древесина и сахарный тростник.
Этанол производится из отходов агропромышленного комплекса, таких как кукуруза и сахарный тростник. В Бразилии его производство активизировалось в 1975 году благодаря Национальной программе по алкоголю. В 1994 году он начал составлять около 50% национального потребления топлива в стране.
Биодизель производится из растительных масел. Он представляет собой альтернативу использованию дизельного топлива, однако не является полностью чистым топливом, поскольку при его производстве образуются выбросы загрязняющих газов.
Биогаз - это топливо с высокой теплотворной способностью, газообразное, состоящее в основном из метана. Это топливо можно использовать для замены природного газа, получаемого из невозобновляемых источников энергии.
→ Биометан
Биометан производится путем очистки и очистки биогаза и в основном состоит из метана. Его можно получить на очистных сооружениях, на свалках или в отходах животноводства. Бразилия добывает около 30 млн м3. 3 биометана в сутки.
Преимущества и недостатки
Хотя биоэнергетика представляет собой источник энергии, альтернативный существующей энергетической модели, ее использование и производство имеют некоторые недостатки. Ниже приведены некоторые из этих преимуществ и недостатков:
Преимущества
- Является возобновляемый источник энергии ;
- производит меньше загрязняющих веществ по сравнению с использованием невозобновляемых источников энергии;
- Имеет невысокую стоимость и большую емкость для повторного использования отходов;
- Представляет меньший экологический риск;
- Не способствует усилению парниковый эффект .
Недостатки
- вызывает обезлесение обширных территорий, что приводит к потере среды обитания, экологическому дисбалансу и изменению климата;
- Имеет более низкую теплотворную способность по сравнению с другими видами топлива;
- Имеет большие трудности при транспортировке и хранении твердой биомассы;
- Жидкое биотопливо может вызвать усиление кислотных дождей.
Биоэнергетика в Бразилии
Производство биоэнергии в Бразилии связано с использованием первичных источников, таких как жмых сахарного тростника и древесина. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, Бразилия занимает вторую позицию по производству биоэтанола в мире.
Биомасса также широко используется для производства электроэнергии в Бразилии, уступая только гидроэлектроэнергии. Около 43% энергии, производимой в стране, поступает из возобновляемых источников. Сегодня сахарный тростник составляет примерно 17% энергетической матрицы Бразилии.
Одним из основных источников, используемых для производства биотоплива в Бразилии, является жом сахарного тростника.
В 2016 году Министерство горнорудной промышленности и энергетики объявило, что биомасса является вторым по важности источником производства энергии в Бразилии. Данные, опубликованные Resenha Energética Brasileira в том же году, показали, что биоэнергетика составляет 29,9% энергетической матрицы страны.
Наибольший потенциал для производства энергии из биомассы находится в юго-восточном регионе, особенно в штате Сан-Паулу.
Вызовы
Биоэнергетика представляет две проблемы для окружающей среды: удаление растительного покрова с больших площадей для сельскохозяйственного производства и использование большого количества воды.
Еще одна проблема - спрос на продукты питания, которому может нанести ущерб сельскохозяйственное производство, направленное на получение энергии.
Таким образом, общество и правительства должны найти способ увеличить использование биоэнергии, не оказывая серьезного негативного воздействия на окружающую среду и не влияя на производство продуктов питания.
Рафаэла Соуза
Окончила географию
Как найти центр круга
О круг является плоская геометрическая фигура определяется как область, ограниченная кругом. THE .
Что такое глобальное потепление?
Глобальное потепление это теория, которая пытается точно определить и объяснить недавнее и послед.
Северная Каролина. Характеристики Северной Каролины
Северная Каролина - американский штат, расположенный в юго-восточном регионе страны. Он граничит .
Читайте также: