L’energia da biomassa esiste da molto tempo prima che qualcuno parlasse di energie rinnovabili o fonti energetiche alternative. C’è stato un tempo in cui il legno era il combustibile principale per il riscaldamento e la cottura in tutto il mondo. È ancora usato in questo modo oggi, anche se in molte meno posizioni in paesi come il nostro.
Quando parliamo di biomassa oggi, stiamo fondamentalmente parlando di diverse applicazioni:
- Combustione diretta per il calore domestico: questo è il metodo tradizionale di bruciare legna, torba, sterco, ecc., per cucinare e riscaldare., È ancora ampiamente utilizzato, specialmente nei paesi in via di sviluppo dove è responsabile di molte malattie respiratorie e decessi.
- Generazione elettrica: la biomassa viene utilizzata per alimentare una caldaia che fornisce vapore ad una turbina collegata ad un generatore. Le materie prime sono principalmente residui di legno forestale e legno di scarto urbano/industriale. EIA prevede che entro il 2020, la biomassa produrrà 0,3 per cento del previsto 5,476 miliardi di kilowattora di generazione totale. Circa 19,786,000 Mw ore di energia elettrica sono stati creati da biomassa lo scorso anno.,
- Cogenerazione: essenzialmente uguale al precedente punto n.2, con l’aggiunta che il calore utile viene prelevato dal processo, migliorandone l’efficienza in un sistema di cogenerazione (cogenerazione).
- Gassificazione: la biomassa viene riscaldata in un ambiente in cui si rompe in un gas infiammabile. Dopo che il gas è stato pulito e filtrato, può essere utilizzato come gas naturale, di solito in una turbina a ciclo combinato. Le materie prime utilizzate includono principalmente residui forestali e agricoli.,
- Digestione anaerobica: I biomateriali passano attraverso un processo di fermentazione che converte i materiali organici in biogas, che è principalmente metano (60%) e anidride carbonica (40%) biogas. Convertire il metano in CO2 e acqua bruciandolo è un netto positivo dal punto di vista dei gas serra (GHG), poiché il metano è un GHG molto più potente della CO2. La digestione enzimatica e altri catalizzatori sono usati per migliorare la conversione. I combustibili adatti sono materiali organici ad alto contenuto di umidità come letame animale o rifiuti di trasformazione alimentare., Anche il gas di discarica che viene sifonato dalle discariche attive può essere considerato parte di questa categoria, anche se, in questo caso, vi sono preoccupazioni per le tossine rilasciate, sebbene alcune tecnologie affermino di eliminarne molte.
- Biocarburanti: questa categoria comprende qualsiasi tipo di biomassa che viene convertita in combustibile liquido, principalmente per il trasporto. I più comuni sono etanolo e biodiesel. L’etanolo può essere prodotto da colture alimentari come il mais in questo paese, la canna da zucchero in Brasile e le barbabietole da zucchero in Europa., L’etanolo “cellulosico” può anche essere ottenuto da scarti di legno o carta, nonché da erbe appositamente coltivate come l’erba di commutazione o da residui agricoli. Il biodiesel è generalmente costituito da grassi animali o oli vegetali. Molto biodiesel “nostrano” è fatto dal grasso riciclato del ristorante. Commercialmente, l’olio di soia viene utilizzato negli Stati Uniti, olio di colza e girasole in Europa e olio di palma in Malesia. Il biocarburante a base di alghe è un caso speciale, che abbiamo trattato in un post separato. Pur essendo convenienti per il trasporto, i biocarburanti richiedono molta più energia da produrre rispetto alla biomassa.,
La biomassa è spesso pubblicizzata come carbon neutral o quasi carbon neutral, ma questo può essere fuorviante. È vero che il carbonio rilasciato dopo averlo bruciato è stato solo di recente (in termini relativi) estratto dall’atmosfera, quindi può essere visto come il ritorno di ciò che era già lì prima che la pianta arrivasse. Ma qualsiasi carbonio aggiuntivo emesso nella coltivazione, nella raccolta e nel trasporto del carburante, che può essere considerevole, è incrementale a questo. Meno carbonio emesso in queste fasi di produzione, più il carburante risultante è vicino alla neutralità del carbonio., C’è anche la questione dei fertilizzanti, dei pesticidi e degli erbicidi, se usati, dell’energia e delle risorse utilizzate e del carbonio emesso per produrli.,
l’Energia da Biomassa Pro e Contro:
Pro
- Veramente un carburante rinnovabile
- Ampiamente disponibili e, naturalmente, distribuito
- Generalmente a basso costo ingressi
- l’Abbondante offerta
- Può essere prodotto a livello nazionale per l’indipendenza energetica
- a Basse emissioni di carbonio, più pulito di combustibili fossili
- Grado di convertire i rifiuti in energia, aiutando a che fare con i rifiuti
Contro
- uso intensivo di Energia per produrre. In alcuni casi, con poco o nessun guadagno netto.
- L’utilizzo del suolo può essere considerevole. Può portare alla deforestazione.,
- Richiede acqua per crescere
- Non completamente pulito quando bruciato (NOx, fuliggine, cenere, CO, CO2)
- Può competere direttamente con la produzione alimentare (ad esempio mais, soia)
- Alcuni combustibili sono stagionali
- Le materie prime pesanti richiedono energia per il trasporto.,
- Il processo complessivo può essere costoso
- Alcuni metano e CO2 vengono emessi durante la produzione
- Non facilmente scalabile
Mentre la biomassa sembra convincente a prima vista, dato che è rinnovabile e può essere prodotta a livello nazionale, ci sono una serie di inconvenienti che la rendono lontana da una soluzione perfetta. In primo luogo, poiché la nostra popolazione continua a crescere, la competizione per i terreni coltivabili e l’acqua necessari per la produzione alimentare renderà inadatte alcune di queste opzioni., Ciò non significa che la biomassa non possa e non debba svolgere un ruolo nel nostro quadro energetico generale per qualche tempo a venire. Le opzioni più interessanti ed efficienti sono quelle che utilizzano materiali di scarto esistenti come input, che è, dopo tutto, il modo in cui la natura opera. Ci sono un certo numero di queste opzioni che utilizzano la silvicoltura, agricolo, e anche rifiuti industriali (ad esempio carta), così come i rifiuti trovati in discarica e sostanze nutritive riciclate da impianti di trattamento delle acque reflue., Non solo queste fonti di input sono più efficienti, ma in molti casi il loro utilizzo aiuterà anche ad affrontare il problema dello smaltimento dei rifiuti. Si potrebbe sostenere, tuttavia, che in futuro, molti di questi stessi materiali potrebbero essere necessari per il compost, in particolare poiché la produzione di fosforo, un ingrediente chiave nei fertilizzanti, inizia a diminuire.
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