Mọi thứ bạn cần biết về năng lượng sinh học hoặc năng lượng sinh

Trong một bài viết trước, tôi đã nói về Năng lượng địa nhiệt và tôi nhận xét rằng năng lượng tái tạo tồn tại trên thế giới này, có một số được biết đến và sử dụng nhiều hơn, chẳng hạn như năng lượng mặt trời và gió, và những năng lượng khác ít được biết đến hơn (đôi khi gần như không được đặt tên) như năng lượng địa nhiệt và của sinh khối.

Năng lượng của sinh khối hay còn được gọi là năng lượng sinh học nó ít được biết đến và sử dụng hơn các dạng năng lượng tái tạo khác. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ biết mọi thứ liên quan đến loại năng lượng tái tạo này và những cách sử dụng có thể có của nó.

Năng lượng sinh khối hay năng lượng sinh học là gì?

Năng lượng sinh khối là một dạng năng lượng tái tạo thu được thông qua sự đốt cháy các hợp chất hữu cơ thu được thông qua các quá trình tự nhiên. Chúng là những phần còn lại hữu cơ như tàn tích cắt tỉa, đá ô liu, vỏ quả hạch, tàn tích gỗ, v.v. Điều đó đến từ tự nhiên. Bạn có thể nói rằng chúng là chất thải của tự nhiên.

Những phần còn lại hữu cơ này được đốt cháy bởi đốt trực tiếp hoặc có thể chuyển hóa thành nhiên liệu khác như rượu, metanol hoặc dầu, và bằng cách đó chúng ta có được năng lượng. Với chất thải hữu cơ, chúng ta cũng có thể thu được khí sinh học.

Các nguồn thu năng lượng sinh học khác nhau

Đặc điểm chính của năng lượng sinh học là nó là một loại năng lượng tái tạo và do đó, bền vững cho xã hội và mức tiêu thụ năng lượng của nó. Như tôi đã đề cập trước đây, năng lượng này thu được thông qua quá trình đốt cháy các loại chất thải khác nhau, dù là rừng hay nông nghiệp, nếu không sẽ hoàn toàn không được sử dụng. Tuy nhiên, chúng ta sẽ xem những loại nguồn sinh khối nào được sử dụng để tạo ra năng lượng sinh học và chúng được sử dụng để làm gì:

• Năng lượng sinh học có thể thu được thông qua cây năng lượng dành riêng cho nó. Đây là một số loài thực vật cho đến nay hầu như không có chức năng dinh dưỡng hoặc phục vụ đời sống con người, nhưng lại là những loài sản xuất sinh khối tốt. Đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng loại thực vật này để sản xuất năng lượng sinh học.
• Năng lượng sinh học cũng có thể thu được thông qua các khai thác lâm nghiệp, khi tàn dư rừng không thể sử dụng hoặc bán cho các chức năng khác. Việc làm sạch các tàn dư rừng này có ưu điểm là ngoài việc góp phần làm sạch các khu vực và sản xuất năng lượng bền vững, còn tránh được các đám cháy có thể xảy ra do việc đốt các tàn tích.

• Một nguồn chất thải khác để sản xuất năng lượng sinh học có thể là việc sử dụng lchất thải quá trình công nghiệp. Chúng có thể đến từ các cửa hàng mộc hoặc nhà máy sử dụng gỗ làm nguyên liệu thô. Nó cũng có thể đến từ rác thải dùng một lần như vỏ quả ô liu hoặc vỏ quả hạnh.

Năng lượng sinh khối được tạo ra như thế nào?

Năng lượng thu được thông qua các chất hữu cơ được tạo ra thông qua quá trình đốt cháy chúng. Quá trình đốt cháy này diễn ra trong nồi hơi nơi nguyên liệu cháy từng chút một. Quy trình này tạo ra tro có thể được sử dụng sau này và được sử dụng làm phân trộn. Một bộ tích lũy cũng có thể được lắp đặt để lưu trữ lượng nhiệt dư được tạo ra và để có thể sử dụng năng lượng đó sau này.

Các sản phẩm chính từ sinh khối

Với chất thải hữu cơ, nhiên liệu như:

• Nhiên liệu sinh học: Chúng thu được từ cả xác động vật và thực vật hữu cơ. Bản chất của những hài cốt này là có thể tái tạo, tức là chúng được sản sinh liên tục trong môi trường và không bị cạn kiệt. Việc sử dụng nhiên liệu sinh học có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch thu được từ dầu mỏ. Để có được nhiên liệu sinh học, có thể sử dụng các loài dùng trong nông nghiệp, chẳng hạn như ngô và sắn, hoặc các loại cây có dầu như đậu nành, hoa hướng dương hoặc cọ. Các loài cây rừng như bạch đàn và thông cũng có thể được sử dụng. Lợi thế về môi trường của việc sử dụng nhiên liệu sinh học là nó tạo thành một chu trình carbon khép kín. Có nghĩa là, carbon được thải ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh học đã được thực vật hấp thụ trước đó trong quá trình sinh trưởng và sản xuất của chúng. Mặc dù điều này hiện đang được thảo luận vì sự cân bằng giữa CO2 hấp thụ và thải ra không cân bằng.

• Dầu diesel sinh học: Đây là nhiên liệu sinh học dạng lỏng thay thế được sản xuất từ ​​các nguồn tài nguyên tái tạo và trong nước như dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Nó không chứa dầu mỏ, nó có thể phân hủy sinh học và nó không độc hại vì nó không chứa lưu huỳnh và các hợp chất gây ung thư.
• Etanol sinh học: Nhiên liệu này được tạo ra là kết quả của quá trình lên men và chưng cất tinh bột có trong sinh khối, trước đó được chiết xuất bằng các quá trình enzym. Nó được thu nhận thông qua các nguyên liệu thô sau: tinh bột và ngũ cốc (lúa mì, ngô, lúa mạch đen, sắn, khoai tây, gạo) và đường (mật mía, mật củ cải, xi-rô đường, fructose, whey).
• Khí sinh học: Khí này là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ. Trong các bãi chôn lấp được chôn lấp, khí sinh học được chiết xuất thông qua một đường ống để sử dụng năng lượng tiếp theo.

Sinh khối được sử dụng để làm gì và tiêu thụ nó trong lãnh thổ của chúng ta là gì?

Nói chung và ít nhiều giống với năng lượng địa nhiệt, sinh khối nó được sử dụng để tạo ra nhiệt. Ở cấp độ công nghiệp, chúng ta có thể tìm thấy việc sử dụng nhiệt nói trên để tạo ra năng lượng điện, mặc dù nó phức tạp và đắt tiền hơn. Để tận dụng nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt chất thải hữu cơ, các nồi hơi sinh khối được lắp đặt trong các gia đình để sưởi ấm và cũng là để đun nước.

Trong lãnh thổ của chúng tôi, Tây Ban Nha ở vị trí thứ tư trong các quốc gia tiêu thụ lượng sinh khối cao nhất. Tây Ban Nha là nước dẫn đầu Châu Âu về sản xuất cồn sinh học. Thống kê cho thấy sinh khối ở Tây Ban Nha đạt gần 45% sản lượng năng lượng tái tạo. Andalusia, Galicia và Castilla y León là các cộng đồng tự trị có mức tiêu thụ cao nhất do sự hiện diện của các công ty tiêu thụ sinh khối. Sự phát triển của tiêu thụ sinh khối đang tạo ra các lựa chọn công nghệ mới và ngày càng được phát triển để sử dụng trong sản xuất năng lượng điện.

Nồi hơi sinh khối và hoạt động của chúng

Nồi hơi sinh khối được sử dụng như một nguồn năng lượng sinh khối và để tạo ra nhiệt trong gia đình và các tòa nhà. Họ sử dụng nhiên liệu tự nhiên như viên nén gỗ, ô liu, tàn dư rừng, vỏ quả hạch, v.v. Chúng cũng được sử dụng để làm nóng nước trong nhà và các tòa nhà.

Hoạt động tương tự như của bất kỳ nồi hơi khác. Các lò hơi này đốt cháy nhiên liệu và tạo ra ngọn lửa ngang đi vào mạch nước trong bộ trao đổi nhiệt, từ đó thu được nước nóng cho hệ thống. Để tối ưu hóa việc sử dụng lò hơi và các nguồn tài nguyên hữu cơ như nhiên liệu, một bộ tích lũy có thể được lắp đặt để lưu trữ nhiệt được tạo ra theo cách tương tự như cách các tấm pin mặt trời làm.

Để chứa chất thải hữu cơ sẽ được sử dụng làm nhiên liệu, các lò hơi cần phải một thùng chứa để lưu trữ. Từ thùng chứa đó, bằng vít tải vô tận hoặc bộ nạp hút, nó sẽ được đưa đến lò hơi, nơi diễn ra quá trình đốt cháy. Quá trình đốt cháy này tạo ra tro bụi phải được đổ nhiều lần trong năm và tích tụ trong một cái gạt tàn.

Các loại nồi hơi sinh khối

Khi chọn loại nồi hơi sinh khối chúng ta sẽ mua và sử dụng, chúng ta phải phân tích hệ thống lưu trữ và hệ thống vận chuyển và xử lý. Một số nồi hơi cho phép đốt nhiều hơn một loại nhiên liệu, trong khi những loại khác (chẳng hạn như nồi hơi dạng viên) chỉ cho phép đốt cháy một loại nhiên liệu.

Nồi hơi cho phép đốt nhiều hơn một loại nhiên liệu cần tăng dung lượng lưu trữ vì chúng có kích thước và sức mạnh lớn hơn. Chúng thường được thiết kế để sử dụng trong công nghiệp.

Mặt khác, chúng tôi tìm thấy anh tanhư nồi hơi dạng viên là loại phổ biến nhất cho công suất trung bình và được sử dụng để sưởi ấm và nước nóng sinh hoạt bằng cách sử dụng bình tích áp trong những ngôi nhà có diện tích lên đến 500 m2.

Ưu điểm của việc sử dụng năng lượng sinh khối

Trong số những lợi thế mà chúng tôi tìm thấy trong việc sử dụng sinh khối làm năng lượng, chúng tôi có:

• Nó là một năng lượng tái tạo. Chúng ta đang nói về việc sử dụng chất thải do tự nhiên tạo ra để tạo ra năng lượng. Đó là lý do tại sao chúng ta có một nguồn năng lượng vô tận, vì thiên nhiên tạo ra những loại chất thải này liên tục.
• Giảm phát thải khí nhà kính. Như chúng ta đã đề cập trước đây, khí thải chúng ta tạo ra trong quá trình đốt cháy chúng trước đây đã được cây trồng hấp thụ trong quá trình sinh trưởng và sản xuất của chúng. Điều này đang gây tranh cãi ngày nay, vì sự cân bằng của CO2 thải ra và hấp thụ không được cân bằng.

• Giá thị trường thấp. Việc sử dụng năng lượng chứa trong sinh khối này rất kinh tế khi so sánh với nhiên liệu hóa thạch. Nó thường có giá thấp hơn một phần ba.
• Sinh khối là một nguồn tài nguyên dồi dào trên thế giới. Ở hầu hết mọi nơi trên hành tinh, chất thải được tạo ra từ tự nhiên và có thể sử dụng được. Ngoài ra, nói chung, các cơ sở hạ tầng lớn là không cần thiết để đưa chất thải đến điểm đốt của nó.

Nhược điểm của việc sử dụng năng lượng sinh khối

Những nhược điểm của việc sử dụng năng lượng này là rất ít, nhưng chúng phải được tính đến:

• Ở một số khu vực, do điều kiện khai thác sinh khối khó khăn hơn, có thể đắt. Điều này cũng thường xảy ra trong các dự án sử dụng liên quan đến thu thập, xử lý và lưu trữ một số loại sinh khối.
• Diện tích lớn là cần thiết cho các quá trình được sử dụng để thu năng lượng sinh khối, đặc biệt là để lưu trữ, vì các chất cặn bã có xu hướng có mật độ thấp.
• Đôi khi việc sử dụng năng lượng này có thể gây ra thiệt hại cho hệ sinh thái hoặc phân mảnh do các hoạt động thu thập sinh khối và thay đổi không gian tự nhiên để thu được tài nguyên.

Với những ý tưởng này, bạn có thể có một tầm nhìn rộng hơn về loại năng lượng tái tạo này. Tuy nhiên, trong một dịp khác, tôi sẽ cho bạn biết thêm về các loại nồi hơi sinh khối, hoạt động, các loại và ưu điểm của chúng, và về cuộc tranh cãi nói trên về lượng khí thải vào khí quyển.