Entendendo o recurso de energia de biomassa

No mundo da produção de energia, a biomassa é uma das formas mais comuns de produção de energia usando resíduos animais, pellets de madeira, etc. para gerar eletricidade. Embora possa haver alguns fatores ambientais, a energia da biomassa é chamada de fonte de energia renovável. O debate ainda está em andamento sobre se a biomassa é o tipo de energia mais verde em comparação com outros.

Ao longo dos anos, a energia da biomassa parece ser benéfica e serve como uma fonte de energia alternativa com muito potencial para ser confiável e consistente. No Reino Unido hoje, mais de 45% da energia renovável consumida, a energia de biomassa fornece cerca de 12%, o que é bastante. Isso o torna o segundo maior contribuinte depois do vento. Hoje você conhecerá a definição, aplicações, tipos, funcionamento, efeito ambiental, vantagens e desvantagens da energia de biomassa. você também conhecerá como a biomassa é convertida em energia e como ela é usada para gerar eletricidade.

O que é energia de biomassa?

Biomassa significa simplesmente ‘matéria orgânica’. Ou seja, biomassa é qualquer coisa viva ou viva, como resíduos de animais, resíduos de culturas, resíduos de jardins, etc. A biomassa obtém e armazena energia do sol, as plantas absorvem a energia do sol em um processo chamado fotossíntese. A energia química nas plantas é passada para os animais e as pessoas os comem.

O material vegetal e animal também pode ser cana-de-açúcar, milho, lascas de madeira ou até esterco. Esses materiais são chamados de matérias-primas quando usados ​​como biomassa.

De acordo com a UE e a ONU, a biomassa é uma fonte de energia renovável porque pode ser renovada plantando mais árvores e plantas. No entanto, pode não ser tão verde quanto se espera, porque a queima de biomassa cria uma dívida de carbono, que pode levar até 104 anos para ser reabsorvida. Mas ainda é considerado uma fonte renovável devido ao seguinte:

• Os resíduos de recursos florestais, fábricas e sucata de madeira nunca deixarão de existir.
• As florestas são geridas adequadamente devido aos seus benefícios.

As fontes de biomassa para energia incluem:

• Resíduos de madeira e processamento de madeira - lenha, pellets de madeira e lascas de madeira, serragem e resíduos de fábricas de madeira e móveis e licor negro de fábricas de papel e celulose
• Culturas agrícolas e materiais residuais – milho, soja, cana-de-açúcar, capim-bravo, plantas lenhosas e algas, e resíduos de culturas e processamento de alimentos
• Materiais biogênicos em resíduos sólidos municipais - papel, algodão e produtos de lã e resíduos de alimentos, quintal e madeira
• Estrume animal e esgoto humano

Aplicações de energia de biomassa

As aplicações de energia de biomassa são tão vastas, mas as matérias-primas de biomassa podem ser usadas para criar 3 tipos de energia; calor, eletricidade e biocombustíveis, como o biodiesel. A maioria das usinas de biomassa são multitarefas, pois geram calor e eletricidade. Essas usinas são frequentemente chamadas de usinas CHP (Combined Heat and Power). Eles criam calor apenas queimando as matérias-primas, assim como é feito há milhares de anos.

As aplicações da energia de biomassa podem variar de pequenos fogões usados ​​em residências a grandes usinas de energia usadas por concessionárias centralizadas para a produção de eletricidade. Em aplicações residenciais, a biomassa é usada principalmente para cozinhar e aquecer. A madeira é o recurso mais comum de combustível, embora outros materiais possam ser utilizados. Fogões a lenha de novos designs podem melhorar a eficiência do sistema de resfriamento ou aquecimento, diminuindo a quantidade de combustível necessária.

Na indústria e nos negócios, o uso de energia de biomassa inclui aquecimento de ambientes, aquecimento de água quente e geração de eletricidade. A maioria das instalações industriais, como serrarias, produz naturalmente resíduos orgânicos.

Em 2020, a energia de biomassa oferece cerca de 4.532 trilhões de unidades térmicas britânicas (TBtu) ou cerca de 4,5 quatrilhões (Btu), o que representa cerca de 4,9% do consumo total de energia primária dos EUA. Cerca de 2.101 TBtu eram de madeira e biomassa derivada de madeira, 2.000 TBtu eram de biocombustíveis (principalmente etanol) e 430 TBtu eram de biomassa em resíduos municipais.

Tipos de recursos energéticos de biomassa

Abaixo estão os vários tipos de fontes de energia de biomassa:

Madeira e resíduos de madeira

Estas são a forma mais comum de fontes de energia de biomassa. Ele tem sido usado por milhares de anos queimando madeira para aquecimento e cozimento. A biomassa continua a ser uma importante fonte de energia hoje, cerca de 84 por cento da madeira e resíduos de madeira usados ​​nos Estados Unidos são consumidos pela indústria, empresas comerciais e produtores de energia elétrica. O restante, principalmente madeira, é usado nas residências para aquecimento e cozimento.

Os resíduos de madeira mais comuns incluem casca, serragem, lascas de madeira e sucata de madeira. Eles fornecem apenas cerca de 2% da energia usada hoje. Muitas indústrias de fabricação de madeira e papel usam resíduos de madeira para produzir seu próprio vapor e eletricidade. Isso economiza mais dinheiro para a empresa e eles não precisam descartar resíduos, bem como com tanta eletricidade.

Resíduos sólidos municipais, gás de aterro sanitário e biogás

O lixo sólido municipal (RSU) é lixo ou lixo, como restos de comida, aparas de grama e folhas. Os RSU podem ser uma fonte de energia tanto pela queima de RSU em usinas de transformação de resíduos em energia quanto pela captura de biomassa. Na primeira, o lixo é queimado para produzir vapor que é usado tanto para aquecimento quanto para geração de eletricidade.

em aterros sanitários, a biomassa apodrece e libera gás metano, que também é chamado de biogás ou gás de aterro. A maioria dos aterros sanitários possui um sistema de coleta de gás metano que é utilizado como fonte de combustível. Alguns produtores de leite obtêm biogás de tanques chamados “digestores”, onde colocam todo o esterco e esterco de seus celeiros.

Biocombustível

Existem dois biocombustíveis comuns que incluem etanol e biodiesel. Esses combustíveis são feitos de materiais de biomassa, geralmente misturados com combustíveis derivados de petróleo, como gasolina e óleo diesel. Embora possam ser usados ​​por conta própria. No entanto, o uso de etanol ou biodiesel elimina grande parte da queima de combustível fóssil. Esses biocombustíveis são geralmente mais caros que os combustíveis fósseis, mas são combustíveis de queima mais limpa, produzindo menos poluentes atmosféricos.

O etanol é um combustível de álcool feito de açúcar encontrado em grãos como milho, sorgo e trigo, bem como cascas de batata, arroz, cana-de-açúcar, beterraba sacarina e aparas de jardim. A pesquisa ainda está em andamento sobre como tornar o etanol mais barato usando todas as partes de plantas e árvores. Por outro lado, o biodiesel é um combustível feito com óleos vegetais, gorduras ou graxas, como a graxa de restaurante reciclada. É usado em motores a diesel sem alterá-los. o biodiesel é um combustível renovável, seguro, biodegradável e reduz a emissão da maioria dos poluentes atmosféricos.

Efeito ambiental da biomassa

A biomassa pode poluir o ar quando queimada, embora não como combustível fóssil. Os combustíveis de biomassa não produzem poluentes como o enxofre quando queimados, mas liberam dióxido de carbono, um gás de efeito estufa. No entanto, quando as culturas de biomassa são cultivadas, uma quantidade quase equivalente de dióxido de carbono é capturada através da fotossíntese. Os diferentes tipos de recursos e usos de biomassa impactam o meio ambiente de diferentes maneiras. Por exemplo, a fumaça da queima de madeira contém poluentes como monóxido de carbono e material particulado, a maioria das áreas do país não permite o uso de lareiras ou fogões a lenha em dias de alta poluição. Além disso, coletar e usar aterros sanitários e biogás reduz a quantidade de metano que é liberada no ar. O metano é um dos gases de efeito estufa associados às mudanças climáticas globais.

Como a biomassa é convertida em energia

A conversão de biomassa em energia pode ocorrer através de vários processos, tais como:

• Combustão direta (queima) para produzir calor.
• Conversão termoquímica para produzir combustíveis sólidos, gasosos e líquidos.
• Conversão química para produzir combustíveis líquidos.
• Conversão biológica para produzir combustíveis líquidos e gasosos.

A combustão direta é a forma mais comum de conversão de biomassa em energia útil. a biomassa pode ser queimada diretamente para aquecimento de edifícios e água, para processos industriais e para geração de eletricidade em turbinas a vapor. Em um processo de conversão química conhecido como transesterificação, é usado para converter óleos vegetais, gorduras animais e graxas em ésteres metílicos de ácidos graxos. É usado para produzir biodiesel.

A conversão biológica inclui a fermentação para converter biomassa em etanol e digestão anaeróbica para produzir gás natural renovável. Este gás natural renovável também é chamado de biogás ou biometano.

Quando a biomassa é queimada, ela libera energia na forma de calor que é usada para gerar vapor. A energia do vapor é direcionada através de tubos para acionar as turbinas. O vapor sobe para acionar turbinas que eventualmente produzem eletricidade ou geram calor para residências e indústrias.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre como a biomassa é convertida em energia:

Vantagens e desvantagens dos recursos energéticos de biomassa

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios da energia de biomassa em suas diversas aplicações.

• A biomassa é uma fonte limpa de energia.
• É bom para a mãe natureza e para os negócios.
• A biomassa emite dióxido de carbono e o captura de volta para seu próprio crescimento.
• Minimiza a possibilidade de preenchimento de aterros
• Os resíduos nocivos são convertidos em energia útil.
• A emissão de recursos de biomassa não é prejudicial.
• A energia da biomassa é totalmente natural e não apresenta efeitos colaterais quando utilizada.
• O ciclo de vida dos recursos de biomassa está completo.
• São recursos renováveis.
• A energia da biomassa reduz a dependência de combustíveis fósseis.
• Recursos de biomassa podem ser usados ​​para desenvolver diversos produtos.

Desvantagens:

Apesar dos bons benefícios dos recursos energéticos da biomassa, ainda ocorrem algumas limitações. Abaixo estão as desvantagens da energia de biomassa em suas diversas aplicações.

• O biodiesel, como o etanol, é comparativamente ineficiente ao combustível fóssil.
• Às vezes, eles são misturados com combustível fóssil para obter melhor desempenho.
• A combustão de biomassa requer muito espaço.
• Gases como o metano são emitidos para o meio ambiente quando os recursos de biomassa são queimados.
• O uso de energia de biomassa resulta em degradação ambiental.
• Pode ser prejudicial à mãe natureza.

Conclusão

De acordo com a UE e a ONU, a biomassa é uma fonte de energia renovável porque pode ser renovada plantando mais árvores e plantas. energia renovável de biomassa é a energia obtida a partir do método de utilização de matéria de biomassa. As matérias-primas de biomassa podem ser usadas para criar 3 tipos de energia; calor, eletricidade e biocombustíveis, como o biodiesel. Isso é tudo para este artigo, onde a definição, aplicações, tipos, funcionamento, vantagens e desvantagens da energia de biomassa. você também aprendeu como a biomassa é convertida em energia e como ela é usada para gerar eletricidade.

Espero que você obtenha muito com a leitura, se assim for, gentilmente compartilhe com outros alunos. Obrigado por ler, até a próxima!