Η βιομάζα είναι οργανική ύλη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας. Μπορεί να περιλαμβάνει ξύλο, φυτικά υλικά και ακόμη και κοπριά ζώων, που χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία πυρκαγιών για ζεστασιά και μαγείρεμα.
Ωστόσο, συμπιέζοντας οργανική ύλη όπως ξύλο, υπολείμματα δασών και πριονίδι σε ενεργειακά πυκνά σφαιρίδια, η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση ή παραγωγή ανανεώσιμης βιοενέργειας σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα.
Γιατί τα σφαιρίδια είναι ισχυρά;
Το πλεονέκτημα της χρήσης βιομάζας με τη μορφή σφαιριδίου είναι η ενεργειακή της πυκνότητα. Αυτό αναφέρεται στην ποσότητα ενέργειας που μπορεί να αποθηκευτεί σε μια δεδομένη ποσότητα ενός υλικού.
Από μόνα τους το ξύλο και τα υπολείμματα όπως τα ροκανίδια και τα πριονίδια που αποτελούν τη βιομάζα δεν έχουν υψηλή ενεργειακή πυκνότητα. Ένα κιλό ξύλου, για παράδειγμα, αποθηκεύει λίγη ενέργεια, σε σύγκριση με καύσιμα όπως ο άνθρακας, το ντίζελ ή το ουράνιο.
Ωστόσο, συμπιέζοντας τα υπολείμματα της δασικής βιομηχανίας σε ένα σφαιρίδιο, η βιομάζα γίνεται σημαντικά πιο ενεργειακά πυκνή. Τα σφαιρίδια ξύλου μπορούν επίσης να έχουν πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία, δίνοντάς τους υψηλή απόδοση καύσης - ένα σημαντικό χαρακτηριστικό στην παραγωγή ενέργειας.
Πώς κατασκευάζονται τα σφαιρίδια βιομάζας;
Τα σφαιρίδια βιομάζας κατασκευάζονται στομονάδα σφαιροποίησης. Εδώ το ξύλο που είναι ακατάλληλο για άλλες βιομηχανίες, όπως τα υπολείμματα πριονιστηρίου, συγκεντρώνονται.
Το ξύλο τεμαχίζεται, κοσκινίζεται για ποιότητα, θερμαίνεται για να μειώσει την περιεκτικότητά του σε υγρασία κάτω από 12% και στη συνέχεια μετατρέπεται σε λεπτή σκόνη. Αυτό στη συνέχεια πιέζεται μέσω μιας σχάρας σε υψηλή πίεση για να σχηματίσει το στερεό, κοντό, πυκνό σφαιρίδιο βιομάζας.
Πώς χρησιμοποιούνται τα σφαιρίδια στην παραγωγή ενέργειας;
Τα σφαιρίδια βιομάζας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας με παρόμοιο τρόπο με τον άνθρακα, επιτρέπονταςυφιστάμενοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής από άνθρακα που πρόκειται να μετασχηματιστούν για να χρησιμοποιήσουν ανανεώσιμη βιοενέργειααντί.
Ένα σύστημα μεταφοράς μεταφέρει σφαιρίδια από την αποθήκευση έωςκονιοποιητές, όπου συνθλίβονται σε λεπτή σκόνη η οποία στη συνέχεια διοχετεύεται στον λέβητα του σταθμού. Εδώ η βιομάζα καίγεται ως καύσιμο, η θερμότητα από αυτή την καύση χρησιμοποιείται για την παραγωγήατμός που τροφοδοτεί τις γεννήτριεςπου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Η πυκνότητα και το ομοιόμορφο σχήμα των σφαιριδίων βιομάζας τα καθιστούν επίσηςευκολότερη μεταφοράκαι αποθηκεύστε σε μεγάλες ποσότητες. Ωστόσο, είναι σημαντικό να διατηρούνται στεγνά κατά τη διάρκεια της διαμετακόμισης και ότι όταν αποθηκεύονται σε θόλους βιομάζας, τοοι ατμοσφαιρικές συνθήκες παρακολουθούνται και ελέγχονται προσεκτικάγια την αποφυγή ανεπιθύμητης καύσης.
Στοιχεία για τα σφαιρίδια βιομάζας
Τα σφαιρίδια βιομάζας παράγουν80% λιγότερο CO2εκπομπές όταν καίγονται από τον άνθρακα, καθώς και χαμηλότερα επίπεδα θείου, χλωρίου, αζώτου.
Τα σφαιρίδια ξύλου έχουν ενεργειακή πυκνότητα 11 gigajoules/m3, σε σύγκριση με 3 γιγατζούλες/m3από νωπό ξύλο ή ροκανίδια,σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας(ΕΙΡΕΝΑ).
Η παγκόσμια κατανάλωση σφαιριδίων ξύλου για θέρμανση, καθώς και η ισχύς, επιτεύχθηκαν35 εκατομμύρια τόνοι το 2018– εξαιρουμένης της Κίνας.
Όταν χρησιμοποιούνται σε σόμπες και λέβητες ξύλου υψηλής απόδοσης, τα σφαιρίδια βιομάζας μπορούν να προσφέρουναπόδοση καύσης έως και 85%.
Είναι ανανεώσιμα τα σφαιρίδια βιομάζας;
Όταν η διαχείριση των δασών γίνεται με βιώσιμο τρόπο και τα δέντρα αναγεννώνται ή αναφυτεύονται εκ φύσεως και αναγεννώνται σε ανθρώπινο χρονικό πλαίσιο, καθίσταται τα σφαιρίδια βιομάζας που προέρχονται από αυτά ανανεώσιμα.
Είναι ζωτικής σημασίας για τη μακροπρόθεσμη παραγωγή ενέργειας από την οποία προέρχονται τα σφαιρίδια βιομάζαςυπεύθυνη διαχείριση των δασώνκαι άλλες βιομηχανίες που προστατεύουν το περιβάλλον και δεν συμβάλλουν στην αποψίλωση των δασών. Οι αποφάσεις για την προμήθεια πρέπει να βασίζονται στην επιστήμη και να μην επηρεάζουν αρνητικά το μακροπρόθεσμο δυναμικό των δασών να αποθηκεύουν και να δεσμεύουν άνθρακα.
Τα βιώσιμα σφαιρίδια ξύλου θεωρούνται ουδέτερα ως προς τον άνθρακα στο σημείο καύσης. Καθώς μεγαλώνουν, τα δάση απορροφούν άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Όταν καίγεται ένα σφαιρίδιο βιομάζας, η ίδια ποσότητα ατμοσφαιρικού CO2απελευθερώνεται. Η συνολική ποσότητα CO2στην ατμόσφαιρα παραμένει ουδέτερη, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα που απελευθερώνουν αρχαίο άνθρακα που έχει πέσει εδώ και καιρό από τον φυσικό κύκλο του άνθρακα.
Επειδή η βιώσιμη βιοενέργεια είναι χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα όταν οι εκπομπές του κύκλου ζωής της, συμπεριλαμβανομένου του CO της αλυσίδας εφοδιασμού2, λαμβάνονται υπόψη, είναι δυνατόν να μετατραπεί σε πηγή αρνητικών εκπομπών, με την προσθήκητεχνολογία δέσμευσης άνθρακα.
