Was ist Biomasse?

Die Welt, an die wir uns gewöhnt haben, dreht sich um die Erzeugung und den Verbrauch von Energie. Gesellschaften auf der ganzen Welt, insbesondere Industrieländer, haben den Strom- und Kraftstoffverbrauch in den Alltag integriert. Der Großteil der internationalen Energieproduktion und des internationalen Energieverbrauchs in der modernen Welt stammt aus nicht erneuerbaren Quellen wie Erdgas, Kohle und Rohöl – also fossilen Brennstoffen. Dabei handelt es sich um Energiequellen, deren Bildung Tausende von Jahren in Anspruch nimmt und die, wenn sie einmal verbraucht sind, nicht mehr einfach ersetzt werden können. Dieses begrenzte Angebot an fossilen Brennstoffen ist einer der Hauptgründe, warum viele auf eine erneuerbare Energiequelle umsteigen möchten. Eine viel diskutierte Art erneuerbarer Energie ist die Biomasseenergie. Wir werden uns genauer ansehen, was Biomasse ist und welches Potenzial sie als nachhaltige Energiequelle hat.

Biomasse

Der Begriff Biomasse kann auf den ersten Blick verwirrend sein. Dies ist in erster Linie auf die nuancierten Bedeutungsunterschiede in den verschiedenen Bereichen zurückzuführen. Unter Biomasse versteht man im ökologischen Sinne alle Arten organischer Materie, also alle Formen lebender und neuerdings lebender Pflanzen und Tiere. Wenn es um Energie geht, ist Biomasse der organischen Substanz vorbehalten, die als Energiequelle genutzt wird. In der Bioenergie werden viele organische Materialien verwendet, die meisten stammen jedoch aus pflanzlichen oder tierischen Quellen.

Biomasse erhält Energie direkt von der Sonne – alle organischen Stoffe speichern Sonnenenergie. Pflanzen, die bei weitem die beste Quelle für Bioenergie sind, speichern Energie durch Photosynthese. Das Chlorophyll in Pflanzen fängt Sonnenenergie durch chemische Prozesse ein, die während der Photosynthese Kohlendioxid aus Luft und Wasser in Kohlenhydrate, Wasserstoff, Sauerstoff und komplexe Kohlenstoffverbindungen umwandeln. Bei der Verbrennung wandeln sich diese neu gebildeten Kohlenhydrate wieder in Kohlendioxid und Wasser um und geben dabei die darin gespeicherte Sonnenenergie frei.

Biomasse-Rohstoffe

Wenn Biomasse als Energiequelle geerntet oder recycelt wird, wird sie als Biomasse-Rohstoff bezeichnet. Die Biomasseproduktion kann aus verschiedenen Arten von Rohstoffen erfolgen. Sie können zur Energiegewinnung angebaut werden, beispielsweise in Energiepflanzen, oder aus Industrien mit organischen Abfallprodukten wie der Landwirtschaft, der Holzproduktion oder der Lebensmittelverarbeitung recycelt werden. Biomassematerialien aus Rohstoffen werden zur Stromerzeugung, als Treibstoff und für Produkte verwendet, die normalerweise aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden. Weltweit gibt es zahlreiche Biomassequellen, darunter:

Holz und Holzverarbeitung – Holz und Holzabfälle gehören zu den beliebtesten Biomassequellen. Sie können zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt werden. Beispiele für Holz und Holz als Biomassequellen sind Brennholz (Stämme, Äste), Holzpellets, Hackschnitzel, Möbel- und Sägewerksabfälle usw Schwarzlauge aus Papierfabriken.

Landwirtschaftliche Nutzpflanzen und landwirtschaftliche Rückstände – Biomasse kann angebaut und bewirtschaftet werden. Es können nicht nur ganze Landabschnitte für den Anbau von Biomassepflanzen genutzt werden, sondern auch viele landwirtschaftliche Abfallprodukte wie Ernte- und Lebensmittelverarbeitungsrückstände können zu Energie verarbeitet werden. Beispiele für als Biomasse genutzte Nutzpflanzen sind Sojabohnen, Mais, Rutenhirse, Zuckerrohr, Algen und Gehölze.

Biogene Materialien in kommunalen Bodenabfällen (MSW) – MSW, oder wie es häufiger Müll oder Müll genannt wird, hat ein großes Biomassepotenzial. Es kann zur Energieerzeugung in Müllheizkraftwerken und auf Mülldeponien im ganzen Land genutzt werden. Beispiele für Müll, der als Biomasse verwendet wird, sind Baumwolle, Papier, Wollprodukte, Garten-, Holz- und Lebensmittelabfälle. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Abfälle, die zur Energieerzeugung verwendet werden, aus Biomasse stammen. Auch bestimmte Müllverbrennungsanlagen verbrennen Kunststoffe. Dabei handelt es sich um hybride Energiequellen, die mit einem Mix aus Biomasse und Plastikmüll Strom erzeugen.

Tiermist und menschliches Abwasser – Die Energie von Biomassematerialien kann auf verschiedene Arten freigesetzt werden. Während die beliebteste Verwendungsmethode Biomasse zur Energiegewinnung brennt, können Sie es auch in Biogas umwandeln. Dabei handelt es sich um ein Erdgas, das aus verrottenden organischen Materialien entsteht. Wenn Biogas in einem geschlossenen Behälter aufgefangen wird, kann es Brände verursachen oder Strom erzeugen. Die am häufigsten zur Biogaserzeugung verwendeten organischen Materialien sind menschliche, pflanzliche, Lebensmittel- und tierische Abfälle.

Wie Biomasse in verschiedenen Bioenergietechnologien genutzt wird

Bioenergie ist ein Begriff, der alle Elektrizität und Gas umfasst, die aus Biomassematerialien (organischen Stoffen) erzeugt werden. Es handelt sich um eine sehr flexible Energiequelle, die den Verbrauchsbedarf schnell decken kann. Aus diesem Grund ist es eine hervorragende Alternative und Unterstützung für wetterabhängige erneuerbare Energien wie Sonnenkollektoren und Windenergie. Da wir bereits die zahlreichen Biomasse-Rohstoffe gesehen haben, wollen wir einen Blick auf die verschiedenen Möglichkeiten werfen, wie diese organischen Materialien in Bioraffinerien in Energie umgewandelt werden können.

Biokraft

Bioenergietechnologie wandelt Biomasse in Strom und Wärme um, und zwar durch Prozesse, die denen bei fossilen Brennstoffen ähneln. Die drei Hauptmethoden zur Stromerzeugung aus Biomasse umfassen die Bakterienverzögerung, die Verbrennung und die Umwandlung in flüssigen oder gasförmigen Brennstoff.

Biokraftstoffe

Biokraftstoffe sind Kraftstoffe, die aus Biomassematerialien gewonnen werden und weltweit eingesetzt werden. Die Branche expandiert massiv in Asien, Europa, Nord- und Südamerika. Ihr Ziel ist es, dazu beizutragen, den Transportbedarf in einer Welt mit knapper werdenden fossilen Brennstoffen (Benzin und Diesel) zu decken. Biokraftstoff kann in Form von Ethanol und Biodiesel vorliegen. Sie werden aus pflanzlichen (Sojabohnen, Raps, Sonnenblumen, Palmöl, Kokosnuss, Hanf usw.) und tierischen (Talg, Schmalz, gelbes Fett, Hühnerfett usw.) Biomaterialien hergestellt.

Bioprodukte

Neben der Erzeugung von Strom und Kraftstoffen können Biomassematerialien auch in Chemikalien umgewandelt werden, um Produkte (wie Kunststoffe) herzustellen, die normalerweise aus Erdöl hergestellt werden. Nicht für jedes Erdölprodukt gibt es einen Ersatz, für die meisten jedoch.

Umwandlung von Biomasse in Energie

Die Energieumwandlung von Biomasse kann durch verschiedene Prozesse erfolgen. Zu diesen Prozessen gehören:

• Direkte Verbrennung
• Thermische Umwandlungen
• Chemische Umwandlung
• Biologische Umwandlungen

Direkte Verbrennung – Die direkte Verbrennung ist die älteste und gebräuchlichste Methode zur Umwandlung von Biomasse in Energie. Alle Biomasseformen können direkt verbrannt werden, um Wärme für Gebäude und Wasser, industrielle Wärmeprozesse und Strom in Dampfturbinen zu erzeugen.

Thermische Umwandlung (Thermochemische Umwandlung) – Zu den thermischen Umwandlungen gehören Prozesse, die Wärme nutzen, um Biomasse in bessere und wertvollere Brennstoffquellen umzuwandeln. Es gibt viele thermische Umwandlungen, aber die grundlegendsten sind Torrefizierung, Pyrolyse und Vergasung. Der Hauptunterschied zwischen diesen Umwandlungen besteht in den chemischen Reaktionen, die bei unterschiedlich starker Hitzeeinwirkung und kontrollierter Einwirkung von Sauerstoff ablaufen.

Chemische Umwandlung – Biomasse kann in verschiedene nützliche Chemikalien umgewandelt werden. Dies geschieht durch eine Reihe chemischer Prozesse, die Biomasse in Kraftstoff umwandeln können, der für Lagerung, Transport oder Nutzung praktischer ist.

Biologische (biochemische) Umwandlung – Da Biomasse ein organisches Naturmaterial ist, können viele natürliche Prozesse die Biomassemoleküle abbauen. Im Laufe der Geschichte der Biomassenutzung konnten Menschen viele dieser biochemischen Prozesse nutzen, um den Umwandlungsprozess durchzuführen. Zu diesen Prozessen gehören anaerobe Fermenter, Fermentation, Und Kompostierung.

Vorteile der Biomasseenergie

Die zunehmende Beliebtheit erneuerbarer Energiequellen wie Biomasse ist in vielen Ländern zur Norm geworden. Dies sind einige der Gründe, warum die Menschen beginnen, sich auf Biomasse zu konzentrieren.

Sofort verfügbar – Biomasse kommt weltweit in zahlreichen Formen vor. Dies macht es zu einer leicht verfügbaren Brennstoffquelle, die leicht für praktische Zwecke genutzt werden kann.

Weniger Treibhausgasemissionen – Die globale Erwärmung und der Klimawandel sind wichtige Faktoren, die bei der Betrachtung erneuerbarer Energiequellen berücksichtigt werden müssen. Treibhausgase, die aus fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre gelangen, können aufgrund der geringeren Kohlenstoffemissionen großen Schaden anrichten. Grünere Alternativen nutzen das Pflanzenwachstum (ihre Fähigkeiten zur Kohlenstoffbindung) zum Wohle der Gesellschaft. Biomasseemissionen sind CO2-neutraler, da sie Kohlendioxid (CO2) freisetzen, das von der Pflanze während ihres Wachstums und ihrer Entwicklung aufgenommen wurde. Der Kreislauf aus der Aufnahme und Freisetzung von Kohlenstoff ist viel besser für den Planeten.

Reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen – Nicht erneuerbare fossile Brennstoffe wie Rohöl und Kohle tragen nicht nur zum Klimawandel bei, sondern können auch schädlich für unsere Gesundheit sein. Biomasse bietet uns eine alternative Energiequelle, die weniger schädlich für unsere Gesundheit und die Umwelt ist.

Erschwinglich – Fossile Brennstoffe erfordern viel Kapital und Investitionen, um gefördert zu werden. Investoren brauchen Ölbohranlagen, Gaspipelines, Kraftstoffsammelsysteme usw. Biomassetechnologie ist viel billiger. Während für bestimmte Biomasseenergie ein relativ hoher Kapitalbedarf besteht, sind die Kosten bei weitem nicht so hoch wie bei fossilen Brennstoffen.

Die Welt verändert sich schnell, um nachhaltigere Energie zu ermöglichen. Länder auf der ganzen Welt wollen umweltfreundlicher werden und dem Planeten helfen. Bioraffinerien und Unternehmen, die erneuerbare Energien nutzen, benötigen die richtige Technologie, um Biomasse in zahlreichen Formen (Flocken, Pulver oder nass) sicher, effizient und konsistent zu verarbeiten. Cablevey Conveyors Rohrkabel- und Scheibenförderer kann verschiedene Größen, Gewichte und Kombinationen von Biomassematerialien verarbeiten. Unsere Systeme sind so konzipiert, dass sie den Anforderungen jeder Bioraffinerie und modernen Biomasseverarbeitungsanlage gerecht werden.