För att biomassa ska användas för energiändamål måste den först omvandlas till en mer praktisk form för transport och användning. Några exempel på den slutliga formen av biomassa är kol, briketter, metangas, etanol och el.
Termen biomassa täcker en mängd olika material och processer. De olika biomassekonverteringsteknikerna sträcker sig från de enklaste och traditionella processerna till komplexa och högeffektiva metoder. De kan vara mycket skadliga för miljön eller ganska fördelaktiga. Biomassomvandlingstekniker är indelade i tre processer: direktförbränning, termokemisk och biokemisk.
Direkta förbränningsprocesser
Träkol är en källa till biomassa energi. Ray García (Flickr) Den termokemiska processen är den som används för produktion av kol. Biomassa brännas under kontrollerade förhållanden, vilket gör att dess kemiska struktur bryts ner i gasformiga, flytande och / eller fasta föreningar. Slutprodukten är mer koncentrerad och kan vara i form av gas, flytande eller fast. Den grundläggande termokemiska processen kallas pyrolys eller karbonisering och innefattar:
- Produktion av kol: Det är den vanligaste processen med termokemisk omvandling av medeltemperatur. Förbränningen är ofullständig i denna process på grund av begränsningen av luft vid förbränning av biomassan, vilket ger en fast rest som är känd som kol. Kolet har högre energitäthet än den ursprungliga veden, skapar inte rök och överträffar ved för hushållsbruk. Vanligtvis härrör kol från trä, men det kan också extraheras från kokosnötskalet och några jordbruksrester. Systemen som används för att producera kol är:
- Jordugn: Det är den äldsta och mest använda för närvarande, jordugnen är en utgrävning i marken där biomassan är placerad så att den senare är täckt av jord och vegetation för att kunna förhindra fullständig förbränning.
- Mampostería: De är konstruerade av jord, lera och tegel, i grunden har de samma funktion som jordugnar.
- retorter: De är de modernaste ugnarna idag och är gjorda av stål, de är mer komplexa att driva och bättre utformade än de tidigare. Detta ökar avsevärt investeringskostnaderna i jämförelse med de äldre. Till skillnad från de traditionella är de mycket effektivare, har högre produktionskapacitet och slutprodukten är av högre kvalitet.
förgasning: Typ av pyrolys där det är nödvändigt att ange mer syre vid högre temperaturer för att optimera produktionen av "dålig gas", bildad av blandningen av kolmonoxid, väte och metan, med mindre mängder koldioxid och kväve. Detta tjänar till att producera värme och el och gäller även dieselmotorer. Sammansättningen av den använda biomassan påverkar gasens värmevärde.
Det finns olika förgasningsteknologier och de är beroende av vilken typ av biomassa som används (trä, risskal eller kokosnötskal) och storleken på systemet. Förgasningen har vissa fördelar med avseende på den biomassa som används.
- Den erhållna gasen är mycket mångsidig och kan även användas för samma syfte med naturgas.
- När den brinner, producerar den värme och ånga och tjänar till att upprätthålla förbränningsmotorer och gasturbiner för att generera el.
- När du har den erfarenhet som krävs för att hantera den och den långa anpassningsperioden är klar för att systemet ska kunna optimeras optimalt, kan du generera bränslen som är relativt fria från föroreningar och med färre föroreningsproblem när du bränner.
Biokemiska processer
Oljan erhållen från rapsfrön är en typ av biodiesel. Oregon State University (Flickr) I dessa processer används biokemiska egenskaper hos biomassan och den metaboliska verkan hos mikrobiella organismer för produktion av flytande och gasformiga bränslen. De viktigaste är:
- Anaerob nedbrytning: Det är matsmältningen av den fuktiga biomassen med hjälp av bakterier i en anaerob miljö (utan syre), vilket genererar ett gasformigt bränsle som kallas biogas. Förfarandet innefattar att placera biomassa (vanligt gödsel) i en helt sluten behållare som kallas en biodigester. Gödseln fermenteras flera dagar beroende på omgivningstemperaturen, vilket resulterar i en blandning av metan och koldioxid. Rester av biomassa från den icke-energiska biodigestorn (fast avfall) används som organiskt gödselmedel för växter.
- Alkoholhaltiga bränslen: Bränslena som framställs av alkohol är etanol och erhålls genom fermentering av sockerarter. Metanol är en annan gas som framställs genom destruktiv destillation av trä.
- biodiesel: Den är gjord av fettsyror och alkaliska estrar (bildade av vatten med förhållandet mellan en syra och en alkohol) som erhålls från vegetabiliska oljor, animaliska fetter och återvunna fetter.Genom en process som kallas omförestring kombineras organiska oljor med alkohol (etanol eller metanol) och förändras kemiskt för att bilda fettsyraestrar, antingen etyl eller metyl. När man får dessa kombinationer kan kombineras med diesel eller även användas utan blandning som bränslen i vanliga motorer.
- Gas från deponier: Användningen av denna biomassteknik hjälper miljön mycket eftersom det minskar föroreningarna i stadsområden och minskar växthusgaser. Förfarandet är detsamma som för biodigerare, till skillnad från den biomassa som används består av fast avfall i fast form som deponeras i deponier.
