Биомасса – определение, распределение, использование, риск, направления

Биомасса – это вся органическая материя на Земле, участвующая в круговороте питательных веществ в биосфере. Это тела всех организмов (животных, растений, грибов, бактерий и синезеленых водорослей), живых и мертвых, от крупнейших по микроскопические.

 

Энергобиомасса

Для производства энергии и топлива предназначена только подвергнувшаяся энергоэксплуатации биомасса (энергобиомасса, иногда тоже лишь биомасса). Биомассой можно считать аккумулированную радиацию солнца, правда, с низкой силой, но почти с нулевыми убытками во время долговременной аккумуляции.

Распределение видов биомассы

Биомасса делится - по приложению № 1 к норме № 482/2005 СЗ об установлении видов, способов использования и параметров биомассы при поддержке производства электричества из биомассы в действующей редакции - на три основных вида:

• Сельскохозяйственную биомассу – фитомассу, выращиваемую на сельхозземлях;
• Лесную биомассу – дендромассу и
• Остаточную биомассу - побочные изделия сельскохозяйственной и обрабатывающей промышленности

 

Сельскохозяйственная биомасса

Энергетической конверсией (в соответсвии с нормой № 482/2005 СЗ – Группы 1 и 2) возможно использовать:

• культуры, выращиваемые в энергетических целях: 
  • однолетние: горчица, сафлор, бархатник, конопля сеяная,
  • многолетние: топинамбур, горец, щавель;
• озимые и яровые культуры, выращиваемые в непищевых целях (хлебные злаки, кукуруза, масличные культуры и лубяные растения);
• быстро растущие древесные растения, выращиваемые на сельхозземлях (ива, тополь, акация);
• энергетические травы: мискантус, камыш, канареечник, полевица;
• часть побочных земледельческих продуктов (солома масличных и зерновых культур), которых достаток, благодаря сокращению поголовья скота, или
• неизрасходованное сено из луг и пастбищ.

 

Энергетический потенциал oсельхозбиомассы представлен в 2 вариантах с учетом безопасности продуктов питания, а именно:

• для максимально возможного энергетического потенциала, учитывая и безопасность продуктов питания (159,4 ПДж)
• данным безопасности продуктов питания, предоставленных МСХ (108,8 ПДж)

 

Эффект от выращивания фитомассы:

• содержание местности в порядке, задерживание воды в местности;
• бережливый подход к окружающей среде;
• эффективное обращение с сельскохозяйственными отходами и избытками;
• сокращение безработицы;
• использование традиционной сельскохозяйственной техники;

 

Сельскохозяйственная биомасса представляет самую комплексную составную часть потенциала биомассы ЧР. Применение фитомассы, выращиваемой на сельхозземлях, способствует реструктурализации нашего сельского хозяйства в переходе от продовольственного вида товара к альтернативным техническим или энергетическим культурам.

Следующим позитивным эффектом выращивания альтернативных культур является обеспечение энергетической самостоятельности сельскохозяйственных областей, целенаправленное региональное расходование созданных финансовых источников и повышение привлекательности населенных пунктов.

Эффект от выращивания фитомассы:

Эффект от продукции можно использовать лишь в случае усвоения относительно сложной логистики и большого количества разнообразных технологий обработки.

 

 

Лесная биомасса

Лесную биомассу (в соответствии с нормой № 482/2005 СЗ – Группа 3) составляют:

• дровяная древесина ;
• остаточная дендромасса лесного хозяйства и лесопромышленности (древесной материал, оставшийся от лесозаготовок, выборочной рубки, прореживания, обрезки и остатки от деревообрабатывающей промышленности).

 

Энергетический потенциал дендромассы составляет 42,5 ПДж (примарная энергия; считается с содержанием воды в 15%).

 

Условия применения лесной биомассы в Чешской Республике

Чешские леса в хозяйственном отношении издавна используются преимущественно с соблюдением основных принципов – постоянное хозяйствование, охрана природы и окружающей среды. Постоянной целью специалистов по лесоводству является угадать «безопасный» потенциал энергетической лесной биомассы.

По экологическим и экономическим причинам современные калькуляции о потенциале лесной биомассы исходят только из параметров главной рубки, по которым необходимо оставить 20% лесной биомассы на месте заготовки леса. В калькуляции не входят защитные и хозяйственные леса, растущие на непригодных, и главным образом бедных местах.

Применение остаточной древесины следует направить на хозяйственные леса (в соответствии с законом о лесах № 289/1995 СЗ). При определенных условиях можно также использовать древесину из некоторых особых лесов (т.е. некоторых военных, курортных, водохозяйственных лесов), но только обеспечивая их основное назначение.

Условия применения дендромассы

Пользуясь лесной биомассой, необходимо учесть высокие манипуляционные и транспортные сложности, а также локальную доступность источника. Несмотря на то, рынок с лесным биотопливом у нас уже существует, тем не менее он еще далеко не установившийся.

 

Остаточная биомасса

Остаточная биомасса (см. норму № 482/2005 СЗ, Группы 4 и 5) представляет основную часть потенциала энергетической биомассы. Ее составляют остатки, побочные продукты и отходы обработки первичных источников растительной или животной биомассы.

Основной объем остаточной биомассы исходит от лесозаготовительного производства и лесобумажной продукции. Далее тоже от обработки мяса, остальной пищевой и спиртной промышленности и сортировки бытовых отходов.

 

Риски в применении биомассы

Повышение производства биомассы требует увеличения района или повышения интенсивности производсва биомассы. Для того необходим большой объем денежных вложений, возвратность которых может быть сначала рисковой, так как в настоящее время производство энергии из биомассы в экономическом отношении лишь с затруднениями конкурирует классическому сжиганию традициционных топлив.

Проблематическим также остается использование источников биомассы с точки зрения расстояния и размещения источников от потребителей энергии. Это вызывает затруднения с аккумулированием, транспортом и распространением полученной энергии.

Применение биомассы в энергетических целях

• прямое сжигание – теплоэнергия или электроэнергия;
• когенерация – электроэнергия и теплоэнергия;
• производство биогаза;
• производство жидких биотоплив;

 

Применение биомассы в неэнергетических целях - материальное использование биомассы

Материальное использование включает всю остаточную и выращиваемую в неэнергетических целях биомассу, предназначенную в качестве сырья для промышленного производства:

• бумаги и целлюлозы;
• строительных материалов ( производство строительных плит, кирпича и т.п.);
• химического и фармацевтического;
• в новых отраслях, заменяющих часть производства нефтепродуктов материалами на базе биомассы (напр. «пластики» на базе растительного крахмала);

 

Современное состояние и ожидаемые направления

Одним из путей, как в будущем разъяснить ситуацию и уменьшить риск в применении биомассы, является принятие качественного законодательства по экологии. Принятый уже План действий по биомассе посодействовал объединению взглядов по применению потенциала биомассы в ЧР. Причем особое внимание обращается на взаимную координацию различных стратегий и планов в отдельных секторах, где биомасса используется в связи с нуждами безопасности пищевых продуктов и принципами длительгого развития.

Применение биомассы в неэнергетических целях будет повышаться в зависимости от спроса на рынке, так как для данной промышленной отрасли не типичны ассигнования или стимулирования. Тогда как в настоящее время перерабатывается здесь главным образом лесная и остаточная древесная биомасса, в будущем будет повышаться доля сельскохозяйственной биомассы.

 

Небходимо долговременно соблюдать и расширять имеющийся объем промышленного производства на основе биомассы, главным образом в бумажной промышленности и в промышленности по разработке строительных материалов.

На будущее важно следить за тенденциями в применении биомассы с высшей добавленной стоимостью и отыскивать перспективные, стратегически важные области. Им потом содействовать формой научно-исследовательских проектов, подчеркивая прикладные исследования и включение вузов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных субъектов.