biomasa tehnologiei de ardere

76
1. Introducere Biomasa, ca energie solara acumulata sub forma chimica in materia de origina vegetala sau animala este una dintre cele mai pretioase si diversificata resursa de pe pamant. Ea ofera nu numai hrana ci si energie, materiale de constructie, hartie, medicamente si chimicale. Biomasa a fost folosita in scopuri energetice de cand a fost descoperit focul. Termenul de biomasa acopera un domeniu larg de produse, subproduse si deseuri provenite din domeniul forestier, agricultura inclusiv cele provenite de la cresterea animalelor, precum si deseurile municipale si cele industriale. Conform legislatiei Uniunii europene, “biomasa reprezinta fractia biodegradabila a produselor deseurilor si reziduurilor din agricultura (inclusiv substantele vegetale si cele animale), domeniul forestier si industriile conexe acestuia, precum si fractia biodegradabila din deseurile municipale si cele industriale” [1]. Biomasa este considerata una dintre resursele regenerabile de baza ale viitorului ce poate fi folosita la scara mica si mare. Ea contribuie in prezent cu 14% la consumul mondial de energie primara. Pentru 3/4 din populatia globului ce traieste in tarile in curs de dezvoltare, biomasa reprezinta cea mai importanta sursa de energie. In cele 25 de state ale Uniunii europene, sursele regenerabile de energie au contribuit cu 6% la productia totala de energie din 2002 [1]. tinta Comisiei Uniunii Europene este ca pana in 2010, energia regenerabila sa aibe o contributie

Upload: noemiaaa

Post on 18-Nov-2015

36 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Tehnologie

TRANSCRIPT

1. IntroducereBiomasa, ca energie solara acumulata sub forma chimica in materia de origina vegetala sau animala este una dintre cele mai pretioase si diversificata resursa de pe pamant. Ea ofera nu numai hrana ci si energie, materiale de constructie, hartie, medicamente si chimicale. Biomasa a fost folosita in scopuri energetice de cand a fost descoperit focul. Termenul de biomasa acopera un domeniu larg de produse, subproduse si deseuri provenite din domeniul forestier, agricultura inclusiv cele provenite de la cresterea animalelor, precum si deseurile municipale si cele industriale. Conform legislatiei Uniunii europene, biomasa reprezinta fractia biodegradabila a produselor deseurilor si reziduurilor din agricultura (inclusiv substantele vegetale si cele animale), domeniul forestier si industriile conexe acestuia, precum si fractia biodegradabila din deseurile municipale si cele industriale [1]. Biomasa este considerata una dintre resursele regenerabile de baza ale viitorului ce poate fi folosita la scara mica si mare. Ea contribuie in prezent cu 14% la consumul mondial de energie primara. Pentru 3/4 din populatia globului ce traieste in tarile in curs de dezvoltare, biomasa reprezinta cea mai importanta sursa de energie. In cele 25 de state ale Uniunii europene, sursele regenerabile de energie au contribuit cu 6% la productia totala de energie din 2002 [1]. tinta Comisiei Uniunii Europene este ca pana in 2010, energia regenerabila sa aibe o contributie de 12%. Circa doua treimi din energia din sursele regenerabile folosite in Europa revin biomasei (fig. 1). Intreaga viata de pe pamant se bazeaza pe plantele verzi, care transforma dioxidul de carbon si apa din atmosfera in materie organica si oxigen folosind energia oferita de soare. Acest proces se numeste fotosinteza. Dioxidul de carbon din atmosfera si apa de pe pamant sunt combinate prin procesul de fotosinteza rezultand carbohidratii care formeaza elementele constitutive ale biomasei. Energia solara este acumulata prin fotosinteza in legaturile chimice ale componentelor structurale ale biomasei. Cand biomasa este arsa, oxigenul din atmosfera se combina cu carbonul din plante producand dioxid de carbon si apa. Procesul este ciclic pentru ca dioxidul de carbon ajuns in atmosfera este absorbit din nou de plante (fig. 2).In ultimele cateva sute de ani, omul a exploatat biomasa fosilizata sub forma de carbune. Acest combustibil fosil este rezultatul unei transformari chimice foarte lente, ce converteste fractia polimerilor de glucide intr-o compozitie chimica ce seamana cu fractia lignina. Astfel, legaturile chimice suplimentare din carbune fac din el ca si combustibil o sursa mai concentrata de energie. Toti combustibilii fosili-carbunele, pacura si gazul natural reprezinta o biomasa foarte veche. De-a lungul milioanelor de ani, pamantul a ingropat plantele si le-a transformat in acesti combustibili valorosi. Dar desi combustibilii fosili contin aceeasi constituenti-hidrogenul si carbonul ca si biomasa proaspata ei nu sunt considerati regenerabili pentru ca ei necesita un timp foarte indelungat ca sa se formeze. O alta diferenta intre biomasa si combustibilii fosili este facuta de impacturile pe care le au asupra mediului. Cand o planta moare ea elibereaza cea mai mare parte din materia ei chimica inapoi in atmosfera. Combustibilii fosili sunt inmagazinati in adancul pamantului si nu afecteaza atmosfera pamantului numai daca ei sunt arsi.Compozitia chimica a biomasei difera multa in functie de specie, insa se poate spune ca plantele contin (15-30% in stare uscata) lignina (C40H44O6) si carbohidrati (zaharuri sau glucide). Fractia de carbohidrati consta din mai multe molecule de glucide legate impreuna in lanturi lungi sau polimeri. Cele doua categorii de carbohidrati reprezentative sunt (40-45%) celuloza (C6H10O5) si (20-35%) hemi-celuloza. Fractia de lignina consta din molecule diferite de cele ale glucidelor. Polimerii celulozei lungi sunt folositi de catre natura pentru a construi fibrele care confera plantei soliditate. Fractia de lignina actioneaza ca un liant ce tine fibrele de celuloza legate.Biomasa prezinta multe avantaje ca sursa de energie. Ea poate fi folosita atat pentru producerea de electricitate si caldura cat si pentru producerea unei game largi de produse: combustibili lichizi pentru transport, combustibili solizi si gazosi si alte produse. Biomasa ca materie prima se prezinta sub diverse forme, care se gasesc din abundenta in toate partile lumii inclusiv Europa. In ultimii ani s-au dezvoltat tehnologii avansate de conversie a biomasei in combustibili sau de ardere eficienta. De sigur, nu toate resursele de biomasa pot fi folosite in scopuri energetice. Biomasa reprezinta in acelasi timp o sursa importanta de alimente, cherestea, hartie si cateva chimicale valoroase. Din acest motiv, folosirea in scopuri energetice trebuie integrata cu alte aplicatii prioritare. Utilizarea biomasei in scopuri energetice poate aduce beneficii semnificative sociale si economice atat pentru zonele rurale cat si pentru cele urbane. Lipsa actuala de acces la surse convenabile limiteaza calitatea vietii a milioane de oameni de pe intreg globul pamantesc, in special din zonele rurale din tarile in curs de dezvoltare. Cultivarea biomasei este o activitate rurala, intensa, care poate duce la crearea de locuri de munca in zonele rurale si poate opri migratia de la sate la orase oferind in acelasi timp posibilitatea dezvoltarii altor industrii rurale.Mai jos sunt date costurile viitoare estimate ale unui kWh produs prin diverse tehnologii inclusiv din biomasa. Tehnologiacostul in 2020Euro cent/kWhTendinta costului in 2050

Pile de combustienedeterminatreducere sustinuta

Producerea combinata a electricitatii si caldurii in unitati mari