La biomasa como fuente de energía renovable, es el material biológico de vivir, o recientemente los organismos vivos. Como fuente de energía, la biomasa o bien se puede utilizar directamente, o convertido en otros productos energéticos como biocombustible.
En el primer sentido, la biomasa es la materia vegetal utilizada para generar electricidad con turbinas de vapor y gasificadores o producir calor, por lo general por la combustión directa. Los ejemplos incluyen los residuos forestales (tales como árboles, ramas muertas andtree tocones), recortes del jardín, astillas y residuos sólidos municipales, incluso. En el segundo sentido, la biomasa incluye materia vegetal o animal que puede ser convertido en fibras u otros productos químicos industriales, incluyendo los biocombustibles. biomasa industrial puede ser cultivada a partir de numerosos tipos de plantas, incluyendo el miscanthus, switchgrass, cáñamo, maíz, álamo, sauce, sorgo, caña de azúcar, y una variedad de especies de árboles, que van de eucalipto para la palma de aceite (aceite de palma).
La biomasa es carbono, hidrógeno y oxígeno en base. La energía de biomasa se deriva de cinco fuentes de energía distintas: basura, madera, residuos, gases de vertedero, y combustibles de alcohol. La dendroenergía se deriva tanto del uso directo de la madera cosechada como combustible y de las corrientes de desechos de madera. La mayor fuente de energía de la madera es la fabricación de pasta de licor o "licor negro", un producto de desecho de procesos de la industria de la pulpa, papel y cartón. energía residual es la segunda mayor fuente de energía de la biomasa. Las fuentes principales de energía de los residuos son residuos sólidos urbanos (RSU), residuos de fabricación, y el gas de vertedero. alcohol combustible de biomasa, o etanol, se derivan principalmente de la caña de azúcar y maíz. Puede ser utilizado directamente como combustible o como aditivo para la gasolina.
La biomasa puede ser convertida en otras formas de energía utilizables como combustibles gaseosos o de transporte de metano, como el etanol y el biodiesel. de basura en descomposición y los residuos agrícolas y humano, el gas metano de liberación - también llamado "gas de vertedero" o ". biogás" Los cultivos como el maíz y la caña de azúcar se pueden fermentar para producir el combustible para el transporte, el etanol. El biodiesel, otro combustible para el transporte, puede producirse a partir de productos alimentarios de más a la izquierda como aceites vegetales y grasas animales. Además, la biomasa a líquidos (QSLH) y etanol celulósico son todavía bajo investigación.
La biomasa utilizada para la producción de electricidad varía según la región. Forest de productos, tales como residuos de madera, son muy populares en los Estados Unidos. Los residuos agrícolas es común en Mauricio (azúcar residuo de la caña) y el sudeste asiático (cáscara de arroz). residuos de la cría de animales, tales como cama de pollo, es muy popular en el Reino Unido.
Hay una serie de opciones tecnológicas disponibles para hacer uso de una amplia variedad de tipos de biomasa como fuente de energía renovable. tecnologías de conversión pueden liberar la energía directamente, en forma de calor o electricidad, o pueden convertirlo en otra forma, tal como biocombustible líquido o biogás combustibles. Mientras que para algunas clases de recursos de biomasa que puede haber un número de opciones de uso, para otros puede haber sólo una tecnología apropiada.
Estos son procesos en los que el calor es el mecanismo dominante para convertir la biomasa en otra forma química. Las alternativas básicas de la combustión, la torrefacción, de pirólisis, gasificación y se separan principalmente por la medida en que se permite que las reacciones químicas implicadas proceder (controlado principalmente por la disponibilidad de oxígeno y conversión de la temperatura).
Hay una serie de otros procesos térmicos menos comunes, experiencias más o reales que pueden ofrecer beneficios tales como la mejora hidrotermal (HTU) y de hidrotratamiento. Algunos han sido desarrollados para su uso en la biomasa alto contenido de humedad, incluyendo suspensiones acuosas, y permitir que se pueden convertir en las formas más convenientes. Algunas de las aplicaciones de conversión térmica se combinan calor y energía (CHP) y co-combustión. En una central de biomasa típica, las eficiencias varían desde 20 hasta 27%.
Dado que la biomasa es un material natural, muchos procesos bioquímicos altamente eficientes han desarrollado en la naturaleza para descomponer las moléculas que componen la biomasa, y muchos de estos procesos de conversión bioquímicos pueden ser aprovechados.
conversión bioquímica hace uso de las enzimas de las bacterias y otros microorganismos para descomponer la biomasa. En la mayoría de casos los microorganismos se utilizan para realizar el proceso de conversión: la digestión anaeróbica, andcomposting fermentación. Otros procesos químicos, tales como la conversión de recta y aceites vegetales residuos en biodiesel es la transesterificación. Otra manera de descomponer la biomasa es por romper los hidratos de carbono y azúcares simples para hacer el alcohol. Sin embargo, este proceso no se ha perfeccionado aún. Los científicos todavía están investigando los efectos de la conversión de biomasa.
La industria de generación de energía de biomasa existentes en los Estados Unidos, que consta de aproximadamente 11.000 MW de la capacidad de funcionamiento de verano suministrar activamente energía a la red, produce alrededor de 1,4 por ciento del suministro de electricidad EE.UU..
En la actualidad, la Asociación de Energía de Nueva Esperanza es la mayor planta de energía de biomasa en América del Norte. La planta de 140 MW utiliza fibra de caña de azúcar (bagazo) y madera reciclada urbana como combustible para generar energía suficiente para sus grandes operaciones de molienda y refinación, así como para suministrar electricidad renovable para cerca de 60.000 hogares. La instalación reduce la dependencia del petróleo en más de un millón de barriles por año, y mediante el reciclaje de caña de azúcar y residuos de madera, conserva espacio en los vertederos en las comunidades urbanas en Florida.
El uso de biomasa como combustible produce la contaminación del aire en forma de monóxido de carbono, NOx (óxidos de nitrógeno), COV (compuestos orgánicos volátiles), partículas y otros contaminantes, en algunos casos a niveles superiores a los de las fuentes de combustibles tradicionales como el carbón o el gas natural . Negro de carbono - un contaminante creado por la combustión incompleta de combustibles fósiles, los biocombustibles y la biomasa - es, posiblemente, el segundo mayor contribuyente al calentamiento global. En 2009, un estudio sueco de la neblina marrón gigante que cubre grandes áreas periódicamente en Asia del Sur determinó que se había producido principalmente por la quema de biomasa, y en menor medida por la quema de combustibles fósiles. Los investigadores midieron una concentración significativa de, que se asocia con la reciente vida de las plantas en vez de con los combustibles fósiles