انرژی زیست توده چیست ؟

انرژی زیست توده چیست؟ شهر دانش ایوان کسری نخعی
فهرست مطالب

انرژی زیست توده چیست؟

زیست توده به سادگی به معنای “مواد آلی” است. یعنی زیست توده هر چیزی است که زنده یا زنده بوده است مانند فضولات حیوانی، ضایعات محصولات کشاورزی، زباله های باغی و غیره، بنابراین انرژی تجدیدپذیر زیست توده قدرتی است که از روش استفاده از مواد زیست توده به دست می آید.

زیست توده انرژی را از خورشید به دست می آورد و ذخیره می کند، گیاهان انرژی خورشید را در فرآیندی به نام فتوسنتز جذب می کنند. انرژی شیمیایی موجود در گیاهان به حیوانات منتقل می شود و مردم آنها را می خورند.

مواد گیاهی و حیوانی نیز می تواند نیشکر، محصولات ذرت، خرده چوب یا حتی سرگین باشد. این مواد هنگامی که به عنوان زیست توده استفاده می شوند، مواد اولیه نامیده می شوند.

به گفته اتحادیه اروپا و سازمان ملل، زیست توده یک منبع تجدید پذیر انرژی است زیرا می توان آن را با کاشت درختان و گیاهان بیشتر تجدید کرد. با این حال، ممکن است آنطور که می‌توان انتظار داشت سبز نباشد، زیرا سوزاندن زیست توده سبب تولید کربن می‌شود که ممکن است 104 سال طول بکشد تا دوباره جذب شود. اما به دلیل موارد زیر هنوز به عنوان یک منبع تجدید پذیر در نظر گرفته می شود:

  • بقایای ضایعات منابع جنگلی، آسیاب‌ها و ضایعات چوب هرگز از بین نمی‌روند
  • جنگل ها به دلیل مزایایی که دارند به درستی مدیریت می شوند
مطلب پیشنهادی : 5 تفاوت انرژی های نو و سوخت های فسیلی

منابع زیست توده برای انرژی عبارتند از:

  • ضایعات چوب و فرآوری چوب – هیزم، گلوله‌های چوب، و خرده‌های چوب، خاک اره و ضایعات کارخانه‌های چوب و مبلمان، و مشروب سیاه از کارخانه‌های خمیر و کاغذ
  • محصولات کشاورزی و مواد زائد – ذرت، سویا، نیشکر، چمن، گیاهان چوبی و جلبک، و بقایای محصولات و مواد غذایی
  • مواد بیوژنیک در ضایعات جامد شهری – کاغذ، پنبه و محصولات پشمی، و مواد غذایی، زباله های حیاط و چوب
  • کود حیوانی و فاضلاب انسانی

کاربردهای انرژی زیست توده

کاربردهای انرژی زیست توده بسیار گسترده اما مواد اولیه زیست توده را می توان برای ایجاد 3 نوع انرژی استفاده کرد. گرما، برق و سوخت های زیستی مانند بیودیزل. اکثر نیروگاه های زیست توده چند کاره هستند زیرا هم گرما و هم برق تولید می کنند. این نیروگاه ها اغلب نیروگاه های CHP (سیکل ترکیبی – تلفیق حرارت و برق) نامیده می شوند. آنها فقط با سوزاندن مواد اولیه گرما ایجاد می‌کنند، همانطور که هزاران سال انجام می شود.

کاربردهای انرژی زیست توده می‌تواند از اجاق‌های کوچک مورد استفاده در خانه‌ها تا نیروگاه‌های بزرگ که توسط شرکت‌های برق متمرکز برای تولید برق استفاده می‌شوند، متفاوت باشد. در کاربردهای مسکونی، زیست توده بیشتر برای پخت و پز و گرمایش استفاده می شود. چوب رایج ترین منبع سوخت است، اگرچه می توان از مواد دیگری نیز استفاده کرد. اجاق‌های چوبی با طرح‌های جدید می‌توانند بازده سیستم سرمایش یا گرمایش را بهبود بخشند و میزان سوخت مورد نیاز را کاهش دهند.

در صنعت و تجارت، استفاده از انرژی زیست توده شامل گرمایش فضا، گرمایش آب گرم و تولید برق است. اکثر تاسیسات صنعتی مانند کارخانه های چوب به طور طبیعی زباله های آلی تولید می کنند.

در سال 2020، انرژی زیست توده حدود 4532 تریلیون واحد حرارتی بریتانیا (TBtu) یا حدود 4.5 کوادریلیون (Btu) را تامین کرد که حدود 4.9٪ از کل مصرف انرژی اولیه ایالات متحده است. حدود 2101 TBtu از چوب و زیست توده مشتق شده از چوب، 2000 TBtu از سوخت های زیستی (عمدتا اتانول) و 430 TBtu از زیست توده در زباله های شهری بود.

مطلب پیشنهادی : انرژی زمین گرمایی چیست؟

انواع منابع انرژی زیست توده

در زیر انواع مختلف منابع انرژی زیست توده آورده شده است:

چوب و ضایعات چوب

اینها رایج ترین شکل منابع انرژی زیست توده هستند. هزاران سال است که با سوزاندن چوب برای گرم کردن و پخت و پز استفاده می شود. امروزه زیست توده منبع اصلی انرژی است، حدود 84 درصد از چوب و سوخت ضایعات چوب مورد استفاده در ایالات متحده توسط صنعت، مشاغل تجاری و تولیدکنندگان برق مصرف می شود. بقیه، عمدتاً چوب، در خانه ها برای گرم کردن و پخت و پز استفاده می شود.

رایج ترین ضایعات چوب شامل پوست، خاک اره، خرده چوب و ضایعات چوب است. آنها تنها حدود 2 درصد از انرژی مورد استفاده امروز را تامین می کنند. بسیاری از صنایع تولید چوب و کاغذ از ضایعات چوب برای تولید بخار و برق خود استفاده می کنند. این باعث صرفه جویی در پول بیشتر برای شرکت می شود و آنها مجبور نیستند زباله ها را دفع کنند و همچنین با برق زیاد.

مشاهده مشاغل فریلنسری در شهر کار

زباله های جامد شهری، گاز محل دفن زباله، و زیست گاز

زباله های جامد شهری (MSW) زباله یا زباله هایی مانند ضایعات مواد غذایی، بریده های چمن و برگ ها هستند. MSW می تواند منبع انرژی باشد یا با سوزاندن MSW در نیروگاه های تبدیل زباله به انرژی یا با گرفتن زیست توده. در اولین مورد، زباله ها سوزانده می شوند تا بخار تولید شود که برای گرم کردن یا تولید برق استفاده می شود.

در محل های دفن زباله، زیست توده پوسیده شده و گاز متان آزاد می کند که به آن زیست گاز یا گاز دفن زباله نیز می گویند. اکثر محل های دفن زباله دارای سیستم جمع آوری گاز متان هستند که به عنوان منبع سوخت استفاده می شود. برخی از کشاورزان لبنیات، بیوگاز را از مخازنی به نام «هضم کننده» به دست می‌آورند که در آن همه گل و کود دامی را از انبارهای خود می‌ریزند.

سوخت زیستی

دو سوخت زیستی رایج وجود دارد که شامل اتانول و بیودیزل می شود. این سوخت‌ها از مواد زیست توده ساخته می‌شوند که معمولاً با سوخت‌های نفتی مانند بنزین و سوخت دیزل مخلوط می‌شوند. اگرچه می توان از آنها به تنهایی استفاده کرد. با این حال، استفاده از اتانول یا بیودیزل سوزاندن بسیاری از سوخت های فسیلی را از بین می برد. این سوخت‌های زیستی معمولاً گران‌تر از سوخت‌های فسیلی هستند، اما سوخت‌های پاک‌تری هستند و آلاینده‌های کمتری در هوا تولید می‌کنند.

اتانول یک سوخت الکلی است که از قند موجود در غلاتی مانند ذرت، سورگوم و گندم و همچنین پوست سیب زمینی، برنج، نیشکر، چغندر قند، و برنج حیاطی ساخته می شود. تحقیقات هنوز در مورد چگونگی ارزان‌تر کردن اتانول با استفاده از تمام قسمت‌های گیاهان و درختان ادامه دارد. از سوی دیگر، بیودیزل سوختی است که با روغن‌های گیاهی، چربی‌ها یا گریس‌هایی مانند گریس بازیافتی رستوران ساخته می‌شود. بدون تغییر در موتورهای دیزلی استفاده می شود. بیودیزل یک سوخت تجدید پذیر است، ایمن، زیست تخریب پذیر است و انتشار بیشتر آلاینده های هوا را کاهش می دهد.

منبع : studentlesson

46
مطالب مرتبط
کسری نخعی
کسری نخعی
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک از دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی | برنامه نویس پایتون و علاقه‌مند به پژوهش‌های علمی
اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

fa Persian
X