Thứ Tư, ngày 03 tháng 2 năm 2010

Năng lượng sinh khối (Biomass) là gì?

Năng lượng sinh khối (Biomass) là vật liệu sinh học được lấy từ cơ thể sinh vật, hay vừa mới tồn tại trong cơ thể sinh vật (chất thải). Trong ngữ cảnh của ngành năng lượng, sinh chất thường được dùng để nói về các vật liệu từ cây cỏ, nhưng sinh chất có thể được áp dụng cho cả vật liệu từ động vật và thực vật.

Thành phần hóa học

Năng lượng sinh khối có nguồn gốc từ carbon và được tạo thành từ các phân tử hợp chất có chứa hidro, thường có cả nguyên tử oxi, nitơ và cả 1 lượng nhỏ kiềm, đất kiềm và kim loại nặng. Những kim loại này thường được tìm thấy trong phân tử hoạt động như những porphyrin có bao gồm chất diệp lục chứa magiê.

Vật liệu thực vật
Carbon được dùng để tạo thành sinh chất được hấp thụ từ không khí như khí cacbônic (CO2) từ các họat động của thực vật, sử dụng năng lượng từ mặt trời.
Thực vật sau đó có thể bị dùng làm thức ăn cho các loài động vật và do đó được biến đổi thành sinh khối động vật. Tuy nhiên sự hấp thụ cơ bản được tạo thành từ thực vật.
Nếu thực vật không bị dùng làm thức ăn thì thường sẽ bị phân hủy thành vi sinh vật hoặc bị đốt cháy:

* Nếu bị phân hủy, nó sẽ thải carbon lại trong không khí, chủ yếu là dưới dạng khí cacbonic (CO2) hoặc metan (CH4) tùy thuộc vào các điều kiện và quá trình phân hủy.
* Nếu bị đốt cháy carbon được thải ra môi trường dưới dạng khí cacbonic CO2.

Những quá trình này xày ra cho đến khi nào còn có thực vậy trên trái đất và nó là 1 phần của chu trình tuần hoàn của carbon.

Các nhiên liệu hóa thạch

Các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và ga cũng tạo ra vật liệu sinh học, tuy nhiên các vật liệu đó đã hấp thụ khí cacbônic từ không khí hàng triệu năm từ trước đây.

Vì là nhiên liệu chúng tạo ra mật độ năng lượng cao, nhưng để sử dụng các năng lượng đó ta phải thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu, với quá trình oxy hóa của cacbon thành khí cacbonic và hidro thành nước (hơi nước). Trừ khi chúng được giữ lại, những sản phẩm cháy này thường được thải ra không khí, trở lại thành cacbon hình thành hàng triệu năm trước và do đó góp phần vào việc làm tăng nồng độ không khí.

Sự khác nhau giữa Năng lượng sinh khối và nhiên liệu hóa thạch
Sự khác nhau quan trọng nhất giữa năng lượng sinh khối và nhiên liệu hóa thạch là thời gian hình thành của chúng.
Sinh chất lấy cacbon ra khỏi không khí khi chúng phát triển, và trả lại không khí khi nó bị đốt cháy. Nếu được kiểm soát trong sự bền vững cơ bản, sinh chất sẽ được thu hoạch như 1 phần của vụ mùa bổ sung liên tiếp. Sinh chất đến từ quá trình trồng rừng, quá trình quản lý cây, vùng trồng cây, hoặc từ 1 giai đọan của quá trình trồng lại cây liên tục. Cây phát triển lấy khí CO2 từ không khí ngay khi khí được thải ra qua quá trình đốt cháy của vụ mùa trước.
Chu trình này giữ lại sự tuần hoàn khép kín của cacbon mà không làm tăng mật độ CO2 trong không khí.

Các loại vật liệu năng lượng sinh khối
Với định nghĩa này, sinh chất cho năng lượng có thể bao gồm rất nhiều loại vật liệu.
Vì mục đích kinh doanh, những vật liệu có giá trị cao trong một thị trường khác (ko phải thị trường năng lượng), ví dụ như gỗ to, chất lượng tốt, thường không được sử dụng trong ngành năng lượng. Tuy nhiên có một lượng lớn từ chất cặn, phó sản phẩm và rác thải tồn tại ở Anh có tiềm năng được sử dụng với số lượng lớn với 1 giá tương đối rẻ, hoặc thậm chí giảm được chi phí ở những nơi hiện tại đang có yêu cầu trả tiền cho rác thải.
Có 5 loại vật liệu cơ bản:

* Gỗ mới, lấy từ rừng, các hoạt động trồng rừng hoặc từ các quá trình làm gỗ
* Vụ mùa năng lượng: nhiều vụ mùa với năng suất cao được trồng đặc biệt để phục cho những ứng dụng về năng lượng.
* Chất thải nông nghiệp: chất thải sinh ra từ quá trình thu hoạch hoặc xử lý nông nghiệp
* Thức ăn thừa: từ các họat động sản xuất, chuẩn bị và xử lý thức ăn và thức uống hoặc từ rác thải sinh họat.
* Chất thải công nghiệp và phó sản phẩm: từ quá trình sản xuất và các quy trình công nghiệp.

Kỹ thuật chuyển hóa

Vì sự đa dạng trong tính chất và đặc tính của nhiều loại vật liệu và các phân nhóm khác nhau của chúng, hiện tại có rất nhiều kĩ thuật chuyển hóa để có thể sử dụng những vật liệu đó 1 cách tối ưu, bao gồm cả kỹ thuật chuyển hóa nhiệt và hóa chất.
Tổng hợp từ internet.

0 nhận xét: