Rodzaje biomasy - stała, ciekła oraz gazowa

Rodzaje biomasy

Uważana za trzeci co do wielkości światowy energetyczny filar biomasa występuje w różnych formach oraz stanach skupienia. Każda forma ma swoje unikalne właściwości i określoną przydatność energetyczną. Oczywistym faktem jest, że różne formy biomasy wymagają oddzielnego podejścia do tematu. Różnie się ją pozyskuje, uszlachetnia i w końcu przerabia na energie, ponieważ jednym z głównych zastosowań biomasy jest właśnie pozyskiwanie energii.

Wg. Polskiego prawa i ustawy Dz. U. Nr 267, pozycja 2656 biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji.

Wg. Unii Europejskiej biomasą określane są frakcje produktów, odpady i organiczne resztki pochodzące z przemysłu rolnego, leśnictwa oraz wiążących się z nimi gałęzi przemysłu jak i podatne na rozkład biologiczny odpady przemysłowe i miejskie. Dokładnie opisuje to Dyrektywa Unijna 2001/77/WE.

Biomasa występująca w formie stałej.

Jest to najczęściej występująca i wykorzystywana forma biomasy. Główną zasadą przy produkcji energii z takiej biomasy jest: im mniej wody a więcej masy tym lepiej. Stałą biomasę pozyskuje się przede wszystkim z drzew oraz roślin energetycznych. Po zbiorach używa się ich w formie surowej biomasy albo poddaje określonej obróbce. Często wykorzystuje się ich odpady i tak: pozyskując drewno z drzew, może być ono użyte jako drewno opałowe albo trafić do obróbki przemysłowej np. do fabryk mebli czy papieru. Odpady z tych fabryk również mogą być jednak dalej użyte jako biomasa wykorzystywana do produkcji energii. Ważną i bardzo popularną formą, (o ile nie najważniejsza) obróbki pozostałości przemysłowych jest produkcja brykietu. Brykiet jest biopaliwem, który można wytwarzać z każdego rodzaju fitomasy jednak przeważnie wykorzystuje się do tego słomę i rozdrobnione odpady drzewne: zrębki drzewne, trociny i wióry. Kolejną sławną formą o której trzeba wspomnieć jest pelet. Pelety to tak zwane granulaty produkowane z pozostałości drzewnych. Do produkcji peletu najczęściej używa się trocin oraz wiórów. Dokładne opisy wszystkich roślin oraz szczegółowy opis drewna opałowego znajdują się w dalszych artykułach.

Biomasa występująca w formie gazowej. 

Tu dominują dwa hasła: holzgas oraz biogaz – powstają one dzięki procesom zgazowania drewna oraz fermentacji metanowa (inaczej fermentacja anaerobowa) biogazu. Zgazowanie drewna jest procesem produkcji gazu drzewnego (holzgas) i polega na poddaniu drewna kontrolowanemu rozkładowi termicznemu przy użyciu powietrza jako czynnika zgazowującego. Gaz drzewny, spopularyzowany podczas drugiej wojny światowej jest stosunkowo słabym biopaliwem ( wyraźnie gorszym od gazu ziemnego czy biogazu) ze względu na niską wartość opałową która wynosi 6-8MJ/m3 podczas gdy wartość opałowa biogazu wynosi 17-27MJ/m, jednak obecnie dostępne są już specjalne kotły na zgazowanie drewna, które dzięki zaawansowanym technologicznie konstrukcjom pozwalają na nawet trzykrotnie efektywniejsze spalanie drewna niż w przypadku zwykłego spalania. Kolejnym rodzajem biomasy w formie gazowej jest biogaz. Jak pisaliśmy wcześniej powstaje on podczas procesu fermentacji anaerobowej, który polega, uogólniając, na rozkładzie substancji organicznych (odpadów komunalnych na wysypiskach, odpadów zwierzęcych w gospodarstwach rolnych czy osadów pochodzących z oczyszczalni ścieków) w wyniku którego wydzielają się metan, dwutlenek węgla i wody, alkohol oraz niższe kwasy organiczne. Fermentacja metanowa posiada kilka następujących po sobie fazy o ostatecznym jej wynikiem jest mieszanina gazów której głównym składnikiem jest metan.

Biomasa w formie ciekłej.

Zanim przejdziemy do najważniejszej części, czyli biopaliw płynnych, które są przetworzoną z formy stałej biomasą, musimy wspomnieć o tym, że biomasą w formie płynnej jest duża część odpadów, z których powstaje biogaz. Mowa tu o tych formach biomasy, które zawierają zbyt dużą zawartość wody aby je spalić oraz sklasyfikować jako biomasę w formie stałej. Są m.in. odchody zwierzęce i wstępne formy osadów z oczyszczalni ścieków. Następnie najważniejszym rodzajem biomasy w formie ciekłej są płynne biopaliwa do których zaliczamy: oleje roślinne, bioolej produkowany przy użyciu procesu szybkiej pirolizy, biodiesel oraz alkohole. Procesy wykorzystywane do produkcji tych paliw to fermentacja, destylacja, hydroliza oraz piroliza. Odrywającą obecnie największą rolę formą ciekłej biomasy są alkohole produkowane z roślin o dużej zawartości cukrów oraz paliwo produkowane z roślin oleistych czyli biodiesel.