بیومس و تولید برق
بیومس یا زیست توده، ماده ای است که در گذشته ی نزدیک جاندار بوده است. به عبارت دیگر بیومس شامل فضولات جانداران، ضایعات حاصل از جسد جانداران و هر چیزی که روزی جاندار بوده است، می باشد. نقطه مقابل بیومس، منابع فسیلی است. منابع فسیلی هم از منابع بیومس حاصل شده اند اما تفاوتشان با بیومس در این است که منابع فسیلی در گذشته بسیار دور مثلا در حدود ده ها میلیون سال پیش زنده بوده اند و تحت شرایط دمایی و فشار خاصی تشکیل شده اند. همچنین تعریف دیگری از بیومس مطرح است که بیان می دارد بیومس یا زیست توده دسته ای از محصولات هستند که از فتوسنتز حاصل شده اند.
اتحادیه اروپا قانونی را جهت استفاده از بیومس برای تولید برق در اروپا تصویب کرده است و در این ابلاغیه بیومس را این گونه تعریف کرده است: همه ی اجزای تجزیه پذیر زیستی حاصل از محصولات، فاضلاب های صنعتی و شهری، مواد زائد کشاورزی و صنایع جنگلی، بیومس محسوب می شوند.
در هر سال بیش از چندین برابر میزان انرژی مصرفی توسط انسان ها، انرژی خورشید در گیاهان ذخیره می شود. بخشی از تابش خورشید طی فرایند فتوسنتز در گیاهان ذخیره می شود. این میزان انرژی ذخیره شده در گیاهان 200 برابر مصرف کل انرژی مصرفی در جهان است. تحقیقات FAO نشان می دهد که بیومس توانایی تامین سه برابر انرژی مورد نیاز کل انسان های روی زمین را دارد. فقط بیو اتانل حاصل از بیومس، معادل 3.1 میلیارد تن نفت خام در سال است.
بیوگاز
بیوگاز یکی از عمده ترین حامل های انرژی بوده که از فرآوری بیومس حاصل می شود. کشورهای پیشرفته بخصوص اروپاییها به دلیل کمبود منابع گاز، توجه ویژه ای به این منبع گرانبها دارند. در واقع بیوگاز شامل ترکیبات آلی با زنجیره های بزرگ بوده طی فرایندهایی شکسته شده و به ترکیبات ساده تری تبدیل شده است. سرانجام این ترکیبات به گازی که مشتعل بوده و بیوگاز نامیده می شود، تبدیل می شوند. دو جزء مهم تشکیل دهنده بیوگاز، متان و CO2 می باشد. بیوگاز حرارت 15 الی 25 مگاژول به ازای هر مترمکعب تولید می کند. همچنین می توان به کمک موتورهای بیوگاز سوز انرژی برق به میزان 1.5 الی 2.2 کیلووات ساعت از هر متر مکعب آن تولید کرد. لازم به ذکر است که از هر متر مکعب گاز طبیعی تنها می توان 3 کیلووات ساعت برق تولید کرد. گازی که از بیومس بدست می آید، بویی شبیه تخم مرغ گندیده داشته و از هوا سبکتر است.
تکنولوژی استفاده از بیومس از منابع مختلف در حال توسعه است. در طی سالیان متوالی رشد این تکنولوژی بسیار حائز اهمیت بوده است.
تکنولوژی هایی که تا امروز از طریق بیومس حاصل شده اند، بدین شرح هستند
- فرایندهای ترموشیمیایی : این فرایند شامل Gasification، Pyrolysis و Plasma می باشد.
- فرایندهای بیوشیمیایی : این روش شامل فرایندهای تخمیر بی هوازی، هضم هوازی و تخمیر الکلی می باشد.
بهره گیری از بیومس به عنوان یک منبع انرژی، ضمن توسعه اقتصاد، موجب حفظ محیط زیست و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای می شود. صنایع جنگلداری و کشاورزی مهمترین منابع بیومس هستند که می توانند انرژی برق و دیگر انرژی های مورد نیاز را برای مناطق دورافتاده روستایی فراهم کنند. جالب است بدانید که کشورهایی مانند کنیا، هند، چین، برزیل، مصر و مراکش کشورهای پیشتاز در بهره گیری از انرژی بیومس هستند. کشورهای اروپایی مانند فنلاند و سوئد و همچنین ایالت متحده نیز برای تامین درصدی از انرژی اولیه مورد نیاز خود از انرژی حاصل از بیومس استفاده میکنند. در سال 2011 در حدود 18 میلیون تن از بیومس به انرژی مصرفی تبدیل شده است که معادل 20 میلیون بشکه نفت خام می باشد. تا سال 2017 سهم اتحادیه اروپا از مصرف بیومس برای تولید انرژی، 85% بوده که 20% آن به کشور سوئد تعلق دارد. همچنین بیشترین میزان مصرف بیوگاز در اروپا است که آلمان 65% بازار آن را به خود اختصاص داده است.
در حال حاضر بیوگاز به عنوان سوخت اصلی بویلر ها و اجاقهای خانگی کشورهای چین، فیلیپین و سریلانکا است.
