Biomasė energijai gauti
Biomasė yra vienas labiausiai paplitusių ir plačiausiai naudojamų atsinaujinančių energijos šaltinių. Biomasė yra fotosintezės produktas. Kasmet fotosintezės metu augalų stiebuose, šakose ir lapuose sukaupiamas energijos kiekis, keletą kartų didesnis už pasaulio energijos poreikius. Biomasė išsiskiria iš kitų energijos šaltinių tuo, kad tai akumuliuota saulės energija.
Medienos pavidalo biomasė yra seniausiai žmonijos naudojamas energijos šaltinis. Tradicinis ir labiausiai paplitęs energijos gamybos iš biomasės būdas yra tiesioginis jos deginimas. Plėtojantis pramonei ir didėjant gamybos apimtims biomasė pamažu buvo išstumta labiau koncentruotų energijos šaltinių -akmens anglių, naftos ir gamtinių dujų. Tačiau jos indėlis energetikoje liko nemažas. Pastaruoju metu iš biomasės pagamintas energijos kiekis pasaulinėje energijos gamyboje sudarė apie 15 procentų. Kai kuriose, ypač mažiau išsivysčiusiose šalyse, biomasės naudojimas energijai gauti yra įspūdingai didelis. Pavyzdžiui, šio dešimtmečio pradžioje Nepale jis sudarė apie 95 proc., Kenijoje – 75 proc., Indijoje – 50 proc., Kinijoje – 33 proc., Egipte ir Maroke – po 20 proc. pagaminamo energijos kiekio. Biomasės, kaip ir kitų atsinaujinančių energijos šaltinių, naudojimo didinimas ypač aktualus pasidarė pastaraisiais dešimtmečiais. Tai lėmė keletas veiksnių. Vienas jų yra neigiama žmo-nijos veiklos įtaka klimato kaitai. Per pastaruosius keletą šimtmečių žmonijos veikla įgavo tokį mastą, kad dėl jos ėmė keistis atmosferos sudėtis. Viena pagrindinių šio reiškinio priežasčių yra ta, kad tenkinant didėjančius energijos poreikius vis daugiau sudeginama kuro ir daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų (anglies dioksido, azoto oksido, metano ir kt.) patenka į aplinką. Dėl šiltnamio efekto prasidėjo globalinis klimato atšilimas. Jo padariniai gali būti katastrofiški visai žmonijai.
Siekiant sustabdyti neigiamus klimato pokyčius 1992 m. birželio mėnesį Rio de Žaneiro konferencijoje 155 šalys pasirašė Jungtinių Tautų Bendrosios klimato kaitos konvenciją. Tarp pasirašiusiųjų buvo ir Lietuva. Konvencijos tikslas yra pasiekti, kad šiltnamio efektu pasižyminčių dujų koncentracijos atmosferoje taip stabilizuotusi, kad pavojingas antropogeninis poveikis netrikdytų klimato sistemos. Tačiau konvencijoje nebuvo numatyti konkretūs atskirų valstybių įsipareigojimai. Tik vėliau, 1997 m. gruodžio 10 dieną, po ilgų derybų ir parengiamojo darbo buvo priimtas Kioto konferencijos protokolas, nurodantis, kokiu procentu konkrečios šalys turi sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimus į atmosferą iki 2008-2012 m. palyginti su baziniais 1990 metais. Pagal šį protokolą JAV įsipareigojo šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimus sumažinti 7 proc., ES šalys (tarp jų ir Lietuva) – 8 proc., Japonija ir Kanada – 6 proc. ir t.t.
Kita priežastis, skatinanti atsinaujinančių energijos šaltinių vartojimą, yra ta, kad iškastinio kuro – anglių, naftos dujų ištekliai yra baigtiniai. Prognozuojama, kad dėl šios priežasties kuro, ypač naftos, kainos turi tendenciją augti ir esant tam tikroms, nepalankioms sąlygoms sukelti energetikos krizes. Biomasės ir kitų atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimas didesniu mastu padėtų sušvelninti tokių energetikos kri-zių pasekmes. 1973 m. krizinė padėtis, kai staigiai išaugo naftos kainos pasaulinėje rinkoje, paskatino daugelį šalių didinti atsinaujinančių energijos šaltinių indėlį energijos gamyboje.
Europos Taryba 1996 m. išleido Žaliąją knygą “Energija ateityje: Atsinaujinantys energijos šaltiniai”, kurioje numatytas strateginis ES šalių tikslas padvigubinti atsinaujinančių energijos šaltinių indėlį bendrojoje energijos gamyboje ir pasiekti, kad 2010 m. jis sudarytų 12 procentų.
Vėliau, 1997 m., buvo parengta Baltoji knyga, kurioje išdėstyta ES strategija ir veiksmų planas, įgalinantis pasiekti užsibrėžtą tikslą. Reikia pripažinti, kad šis tikslas yra ganėtinai ambicingas ir jam įgyvendinti reikės didelių pastangų bei lėšų, turint galvoje tai, kad 1995 m. ES šalių energijos balanse atsinaujinantys energijos šaltiniai sudarė tik apie 5,4 proc.
| Energijos rūšis | 1995m. | P/anuo/amas2010m | ||
| Mtne % | Mtne % | |||
| Bendras energijos suvartojimas | 1366 | 100 | 1583 | 100 |
| Vėjo energija | 0,35 | 0,02 | 6,9 | 0,44 |
| Hidroenergija
didelėsHEf^OMVV) mažosHE(<10MW) |
23,2 3,2 |
- - |
25,8 4,75 |
- - |
| Saulės energija
Fotoelementai kolektoriai |
0,002 0,26 |
- 0,02 |
0,26 4,0 |
0,02 0,25
|
| Biomasė | 44,8 | 3,3 | 135,0 | 8,53 |
| Geoterminė energija
Elektra šiluma |
2,5
2,1 0,4 |
0,2
- - |
5,2
4,2 1,0 |
0,33
- - |
| Atsinaujinantys energijos šaltiniai (išviso) | 74,3 | 5,44 | 182 | 11,5 |
| Pasyvios saulės energijos sistemos | - | - | 35 | 2,20 |
Iš pateiktų lentelėje duomenų matyti, kad biomasės suvartojimas vyrauja tarp kitų atsinaujinančių energijos šaltinių. 1995 m. ES šalyse iš biomasės pagamintas energijos kiekis prilygo 44,8 mln. t naftos ekvivalento (Mtne) ir sudarė 60 proc. viso energijos kiekio, pagaminto iš atsinaujinančių šaltinių. Prognozuojama, kad iki 2010 m. šis skaičius išaugs iki 74 proc. ir atitiks 135 Mtne energijos kiekį. Taigi tiek pastaruoju metu, tiek ir ateityje biomasės indėlis į energijos gamybą palyginti su kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais yra didžiausias ir turi tendenciją didėti.
Tradicinių energijos šaltinių pakeitimas biomase ar kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais padeda taupyti už perkamą įvežtinį kurą sumokamas lėšas, mažinti priklausomybę nuo kuro importuotojų, spręsti gamtosaugos problemas ir gerinti aplinkos kokybę, papildomai apkrauti vietinę pramonę, mažinti bedarbystę ir kurti naujas darbo vietas, didinti energijos tiekimo patikimumą.
Panagrinėkime biomasės naudojimą energijos gamybai Lietuvoje.
Kalbant apie atsinaujinančius energijos šaltinius sąvoka biomasė yra labai plati. Tai:
- mediena, jos ruošos bei apdirbimo atliekos;
- žemės ūkio kultūros bei atliekos (rapsai, kviečiai, šiaudai ir t.t.);
- gyvulininkystės atliekos (gyvulių ir paukščių mėšlas);
- maisto pramonės organinės atliekos;
- nutekamųjų vandenų dumble susikaupusios organinės medžiagos;
- komunalinių atliekų organinė frakcija.
Biomasė kaip kuras gali būti vartojama kieta, skysta arba dujinė. Pirmuoju atveju pakanka minimalaus mechaninio apdirbimo, pavyzdžiui, smulkinimo. Norint iš biomasės gauti skystą ar dujinį kurą nepakanka vien mechaninio apdirbimo, bet būtina pasitelkti kur kas sudėtingesnius terminius, cheminius, biocheminius ir mikrobiologinius dorojimo būdus.
Mediena yra biomasės rūšis, labiausiai naudojama energijos gamybai. Medienos kuro ištekliai priklauso nuo miškų plotų ir kirtimų apimčių. Lietuvoje miškai užima 1,978 mln. ha plotą, arba 30,3 proc. visos šalies teritorijos. Metinis medienos prieaugis sudaro apie 11,6 mln. m3. Kaimyninių Baltijos šalių miškingumas toks: Lenkijos – 28,8 proc., Latvijos – 44,9 proc. ir Estijos – 42,9 procento.
Puslapiai: 1 2