Tipuri de energie regenerabila – Biomasa

   "Au fost o multime de studii privind potentialul bioenergiei", spune Adler, care lucreaza la Sistemele de Pasunat ARS si Unitatea Managementului de Cercetare Watershed, a Universitatii Park, Pennsylvania. "Cele mai multe dintre ele se concentreaza pe transport, dar inca avem nevoie de un combustibil substitut  pentru petrol, viabil, comercial, bazat pe energia bio. Intre timp, studiile noastre sugereaza ca avem deja oportunitatea de a utiliza materii prime produse acasa pentru generarea de caldura si ca putem economisi bani, reduce consumul de petrol si reduce productia de gaze cu efect de sera in acelasi timp".

   Denny Bookhamer evalueaza densitatea ierbii prelucrate in ianuarie, inainte de recoltare, langa Chestertown, Maryland. Iarba prelucrata sub anumite forme are potentialul unui combustibil din biomasă, pentru a inlocui combustibilul din petrol.

   Adler si altii au efectuat o evaluare a ciclului de viata, comparand costurile de producere a energiei din carbune, gaze naturale, pacura si iarba prelucrata sub forma unor cuburi dense de energie, brichete si pelete. Partenerii sai de cercetare i-a inclus pe tehnicianul ARS – Fred McNeal, absolventul Universitatii de Stat din Pennsylvania – Tom Wilson, consilierul lui Wilson – David Abier si Asistentul Universitar de la Universitatea din Drexel – Sabrina Spatari.

   Cercetatorii au calculat cheltuielile economice asociate cu productia de iarba prelucrata  de-a lungul lantului de aprovizionare, precum si cantitatile de gaze cu efect de sera – dioxid de carbon, oxid de azot si metan – emise in timpul productiei, densificarii si conversiei in energie termica si electrica a ierbii prelucrate. Aceasta a inclus inventarierea primului ciclu de viata al producerii semintelor de iarba prelucrata si emisiile de gaze cu efect de sera asociate, pe care echipa le-a dezvoltat cu ajutorul unor informatii din lumea reala, de la un producator din Pennsylvania.

   Analiza a aratat ca 87 de kilograme a "echivalentului de dioxid de carbon", sau CO2e, au fost emise pentru fiecare tona de substanta uscata de iarba prelucrata care a fost cultivata, recoltata si livrata centralelor de densificare pentru prelucrarea in pelete. CO2e este o masura folosita pentru a compara emisiile provenite de la diferite gaze de sera, pe baza potentialului lor pentru incalzirea globala.

  Mai mult de 54 la suta din aceste emisii au fost de la protoxidul de azot care rezulta din aplicarea ingrasamintelor cu azot, in timp ce operatiunile utilajelor agricole au produs, de asemenea, cantitati substanțiale de gaze cu efect de sera. Prelucrarea fiecarei tone de materie uscata in pelete a generat alte 130 de kilograme de CO2e; 78 la suta din aceste emisii au rezultat din procesele de slefuire si peletizare, restul provenind de la tamburul de uscare.

   O matrita scoate peletele la moara de peleți Plainview Growers, in Allamuchy, New Jersey, ca o materie prima pentru incalzirea serelor.

Simtiti caldura

   Avand aceste constatari, cercetatorii au calculat ca folosind pelete din iarba prelucrata in loc de combustibil din petrol pentru a genera un gigajoule de energie termica in cladiri, s-ar reduce emisiile de gaze cu efect de sera cu 66 de kilograme de CO2e. Utilizand pelete din iarba prelucrata in loc de gaze naturale pentru a produce un gigajoule de energie termica in cladiri, s-ar reduce emisiile de gaze cu efect de sera cu 72 de kilograme de CO2e.

   Utilizand pelete de iarba prelucrata in loc de combustibil din petrol pentru incalzirea locuintei, de asemenea, ar economisi bani. Totalizand costurile asociate cu instalarea unui sistem adecvat de incalzire rezidentiala si consumul de combustibil, echipa lui Adler a concluzionat ca fiecare gigajoule de energie termica produsa cu ajutorul peletelor din iarba prelucrata va costa 21.36 dolari. Utilizand combustibil din petrol pentru a produce aceeasi cantitate de caldura va costa 28.22 dolari. Economiile ar fi mai mici intr-o instalatie comerciala, deoarece costurile de capital pentru un cazan de biomasa comercial, spatiu de depozitare, precum si manipularea combustibilului sunt de cinci ori mai mari decat costurile pentru componentele utilizate de combustibilul din petrol.

   Potrivit calculelor echipei, incalzirea cu pelete din iarba prelucrata ar continua sa fie mai putin costisitoare, chiar daca costurile de productie ale ierbii prelucrate ar creste cu 200 la suta, iar pretul combustibilului din petrol ar scade cu 70 la suta. Aceste constatari se bazeaza pe pretul mediu pentru incalzire al petrolului din sezonul de incălzire 2010-2011, care a fost de 0,90 $ pe litru. Dar, chiar daca preturile la combustibilul din petrol ar scade pana la media de 10 ani, de 0,62 $, tot ar costa mai putin pentru a genera un gigajoule de energie termica utilizand pelete din iarba prelucrata.

   Pelete din biomasa produse din matrita indicata in stanga. Acestea pot fi arse ca o sursa de combustibil din surse regenerabile pentru a incalzi serele si alte cladiri.

   Carbunele este o poveste oarecum diferita. Desi inlocuirea carbunelui cu biomasa in generarea energiei electrice ar reduce in mod substantial emisiile de gaze cu efect de sera, s-ar ajunge la un cost ridicat pentru consumatorii casnici. Utilizarea carbunelui ar costa 31.03 dolari pentru a genera fiecare megawatt de energie electrica, dar folosind brichete din iarba prelucrata ar costa 154.62 dolari, iar cuburile switchgrass ar costa 156.52 dolari. (Brichetele si cuburile au fost folosite in aceasta serie de analize ale ciclului de viata, din cauza intensitatii lor energetice mai mici comparativ cu peletele) Deci, chiar daca emisiile de gaze cu efect de sera ar scadea dramatic prin utilizarea ierbii prelucrate pentru a genera energie, aceste reduceri sunt realizate la un cost relativ ridicat fata de cărbune – un rezultat numit "costuri pozitive de reducere", pe care factorii de decizie ar dori să il evite.

   Utilizand proiectiile de la Departamentul de Energie al SUA "Billion Ton Report", oamenii de stiinta au ajuns la concluzia ca pana in 2022 ar fi disponibila o biomasa durabila recoltata suficient in nord-estul Statelor Unite pentru a compensa intreaga cerere regionala pentru petrolul de incalzire. Acest lucru ar economisi consumatorilor între 2,3 și 3.9 miliarde dolari pe an, in costuri de combustibil.

   Ar reduce, de asemenea, emisiile de gaze cu efect de sera in nord-est – in prezent in jurul valorii de 885 milioane de tone de CO2e in fiecare an – cu 5 la suta. Multe din proiectele cu combustibil din surse regenerabile sunt insarcinate cu gasirea de strategii eficiente din punct de vedere al costului pentru generarea de electricitate cu biomasa in loc de carbune, dar inlocuind pacura cu pelete switchgrass in sistemele de incalzire de acasa ar putea fi la fel de eficient.

   Peletele din biomasa ce ard in interiorul cuptorului cazanului furnizeaza caldura radianta pentru 8 hectare de sere, la Growers Plainview.

Parteneri la Pelete

    Adler lucreaza acum cu presedintele Plainview Growers, Arie Van Vugt, pentru a determina amprenta de carbon in utilizarea biomasei, mai degraba decat utilizarea pacurei pentru incalzirea serelor de pepiniera si cat de mult ar costa sa reduca amprenta de carbon cu ajutorul diferitelor alternative de combustibili fosili. Plainview Growers are doua locatii de productie in New Jersey si vinde mai mult de 160 de milioane de plante de pepiniera produse din seminte, in fiecare an.

    Van Vugt, care a pus bazele, de asemenea, unei companii numite "Pequest Energy", cu scopul de a utiliza sursele durabile si cultivate pe plan local de biocombustibili pentru producerea de energie, deja arde pelete din ierburile de sezon cald cultivate pe plan local pentru a incalzi o parte din serele sale.

   Iarba prelucrata poate fi transformat in pelete, cuburi si brichete rotunde, ce pot fi utilizate pentru a incalzi casele si intreprinderile, in loc de pacura.

   Oamenii de stiinta au publicat rezultatele lor in Environmental Science & Technology. Wilson, care a condus activitatea ca parte a programului sau, a fost autorul principal. Adler noteaza ca aceasta cercetare – care este prima analiza publicata a ciclului de viata a costurilor si beneficiilor utilizarii combustibililor derivati din iarba prelucrata pentru generarea termica din SUA – demonstreaza ca energia continuta in peletele din iarba prelucrata se compara favorabil cu cea continuta in combustibilii pe bază de petrol.

    "Putem folosi o tona de pelete facute din iarba prelucrata uscate pentru a inlocui 116 galoane de combustibil, care contin 17.2 megajouli de energie. Sau putem folosi o tona de pelete din iarba prelucrata  pentru a inlocui 50 galoane de benzina care contin 6,2 megajouli de energie. Deci, utilizarea biomasei pentru a inlocui combustibilul fosil substituie de doua ori mai mult petrol ca utilizarea biomasei pentru a inlocui benzina", spune Adler. "Daca folosim iarba prelucrata pentru a inlocui pacura in loc de carbunele utilizat pentru a genera electricitate, am reduce, de asemenea, substantial emisiile de gaze cu efect de sera, la un cost mult mai mic pentru consumatori – si am contribui la indeplinirea obiectivelor noastre pe termen lung pentru producerea de energie interna din combustibili alternativi".

5 motive pentru care puteti deveni  PARTENER  Add-Energy Renewable Romania

    –– accesati link-ul  ––

 Pentru  a deveni PARTENER  ADD ENERGY ,accesati  sectiunea      

Pentru mai multe detalii accesati sectiunea