Technologie produkcji energii z biomasy Streszczenie

Technologie produkcji energii z biomasy
Streszczenie
Energia biomasy – bioenergia – to zmagazynowana energia chemiczna. Mogą to być
różne paliwa stałe, ciekłe lub gazowe. Nazywa się tak również energię elektryczną lub
produkty chemiczne uzyskane z substancji organicznych czy to z wprost z roślin, czy
pośrednio z odpadów roślinnych z przemysłu, handlu, miast, leśnictwa lub rolnictwa.
Podczas procesu przemiany, np. takiego jak spalanie, biomasa uwalnia swą energię,
często w postaci ciepła, a węgiel jest utleniany do CO2, który odpowiada temu
pochłoniętemu w czasie wzrostu roślin (wykorzystanie biomasy jest przebiegiem
odwrotnym do fotosyntezy).
Różne rodzaje biomasy, które są lub mogą być wykorzystane do opalania elektrowni
jest wymienionych w tym rozdziale. Są one zwykle podzielone na następujące cztery
główne kategorie:
 drewno (odpady leśne, odpady obróbki drewna, plantacje szybkorosnące);
 pozostałości rolne, w tym pozostałości po toczeniu oleju, łuski ryżowe, siano)
 uprawy energetyczne (takie jak wieloletnie trawy rodzaju Miscanthus i Panicum
virgatum, mozga trzcinowata);
 odpady, w tym stałe odpady miejskie, paliwa wysegregowane z odpadów miejskich
(ang. refuse-derived fuel), ścieki i obornik
Jest dostępne wiele metod wykorzystania biomasy do produkcji energii, cieplnej bądź
elektrycznej (włączając zgazowanie lub produkcję paliw płynnych). Dwa typy
konwersji biomasy zostały przedstawione w rozdziale
 Procesy termochemiczne, z których najlepiej poznanym, dojrzałym i dostępnym na
rynku jest proste spalanie. Można spotkać opisy współspalania biomasy z
węglem w niewielkim procencie w istniejących kotłach. Gazyfikacja, w wyniku
której powstaje mieszanina H2, CO i CH4. Źródła podają również opisy pirolizy,
która jest przeprowadzana przy braku tlenu i daje paliwa stałe, ciekłe i gazowe.
 Procesy biochemiczne, z których najważniejsza jest fermentacja, biologiczny
proces, w który odpady organiczne są przekształcane w gaz, np. mieszaninę CH4
(60 – 66% objętości) i CO2.
Istnieje wiele jeszcze innych sposobów wykorzystania biomasy do produkcji energii
elektrycznej. Są one również opisane w tym rozdziale. Zostały podzielone w na
następujące grupy:
 Oparte na spalaniu biomasy stałej: zostało opisane wykorzystanie biomasy do
produkcji energii w turbinach parowych, jak również jako alternatywa w
parowych silnikach tłokowych i śrubowych (oba dla produkcji energii w małej
skali), opisano też zastosowanie procesu ORC (ang. Ogranic Rankin Cycle).
Również opisano zastosowanie biomasy jako paliwa w silnikach Stirlinga,
turbinach gazowych (rozprężanie gazów powstałych podczas spalania biomasy
w komorze spalania) i wysokotemperaturowych turbinach powietrznych
(zewnętrzne spalanie biomasy, ogrzewania powietrza).
LdV Project HYPOS-DILETR, WP3
Summary “Biopower technologies”
 Oparte na gazyfikacji biomasy stałej, opisano tu procesy gazyfikacji w złożu
nieruchomym z silnikiem gazowym lub turbiną, stosowany w generacji
rozproszonej, w większości dla mocy poniżej 2 MW , i gazyfikacji w złożu
fluidalnym z turbiną gazową, wykorzystywany dla mocy powyżej 1 MW.
Przedstawiono również pewne problemy, które mogą się pojawić przy realizacji
projektów biomasowych. Omawiane bariery mają charakter ekonomiczny,
techniczny i środowiskowy. Na koniec poruszono problemy oceny możliwości
pozyskania biomasy z lasów i upraw do produkcji energii przy wykorzystaniu spalania
w małych, lokalnych elektrowniach (np. przez lokalnych inwestorów) oraz jak mogą
być one rozwiązane. Przedstawiono procedurę oceny projektów wykorzystania
energetycznego biomasy.
LdV Project HYPOS-DILETR, WP3
Summary “Public Support to HPS”