1

UNIVERZITET CRNE GORE

FAKULTET ZA POMORSTVO KOTOR

Biomasa kao alternativno gorivo

Boris Buva 50/13

Pomorske nauke

2

SADRAJ:

1. Uvod

2. Uopteno o biomasi

3. Podjela biomase

4. Biogorivo

4.1. Biodizel

4.2. Bioetanol

4.3. Biogas

5. Prednosti i nedostaci korienja biomase

Literatura

3

1. UVOD

Ograniene koliine nafte, za iju nabavku se izdvajaju znaajna financiska sredstva, postale su

bitan inilac inteziviranju pronalaenja i upotrebe alternativnih vrsta goriva. Takoe je vano

istai da upotreba fosilnih goriva negativno utie na zivotnu sredinu i zdravlje ljudi.

U poslednje vrijeme se pridaje sve vea panja obnovljivim izvorima energije.

Pet osnovnih obnovljivih izvora su:

Biomasa

Vjetar

Sunce

Vodeni topovi

Geotermalni izvori.

U ovom radu e se govoriti o biomasi kao alternativi fosilnim gorivima.

4

2. Uopteno o biomasi

Biomasa je bioloki materijal dobijen od ivih ili nedavno ivih organizama, koji se moe

koristiti kao gorivo ili za industrisku proizvodnju.1

Ona predstavlja obnovljiv izvor energije, koji se moe koristiti kao zamjena za fosilna goriva

prilikom proizvodnje toplotne i elektrine energije. Najee se koristi direktno u konanoj

potronji energije za grijanje, kuvanje, zagrijavanje tople vode, ali se moe koristiti i za

proizvodnju elektrine energije i topline, te se odnedavno sve vie koristi za proizvodnju

biogoriva. Za razliku od fosilnih goriva, sagorijevanjem biomase se ne poveava koliina CO2 u

atmosferi, pa se upotrebom ovakvih goriva uva ivotna sredina.

Kao osnovu definisanja biomase moemo navesti direktivu EU u kojoj je biomasa definisana kao

biorazgradivi djelovi proizvoda, otpada ili ostataka iz poljoprivrede, umski otpad i otpad

srodnih industrija kao i biorazgradivi djelovi industriskog I gradskog otpada.

Biomasa je obnovljiv izvor energije, a generalno se moe podjeliti u zavisnosti od agregatnog

stanja na:

vrsu (briketirana biomasa, peletirana biomasa)

Tenu (bioethanol, biometanol i biodizel)

Gasovita (biogas, deponijski otpad)

1 biomassenergycentre.org

5

Od svih navedenih oblika biomase, trenutno se u energeckom smisli najvie koristi drvena

biomasa.

Prema podacima EIS (Energy Information Administration) u SAD je u toku 2007. godine

potronja energije dobijene iz biomase iznosila je oko 3,6% ukupne energetske potronje u toj

godini.

Glavna prednost u korienju biomase kao izvora energije je veliki potencijal, ne samo u biljnim

kulturama zasaenim u tu svrhu nego I u otpadnom materijalu koji se javlja u poljoprivredi I

prehrambenoj industriji. Plinovi koji nastaju korienjem biomase mogu se takoe iskoristiti u

proizvodnji energije. Prednost biomase u odnosu na fosilna goriva je i neuporedivo manja

koliina tetnih gasova koji se oslobaaju u atmosferu. Rauna se da je zagaenje atmosfere sa

CO2 pri korienju biomase kao goriva zanemarljivo, budui da je koliina emitovanog CO2

prolikom sagorijevanja jednaka koliini absorgovanog CO2 tokom rasta biljke- ukoliko su sea I

prirast drvene mase u odrivom odnosu.

3. Podjela biomase

Potencijal biomase lei u poljoprivrednom ostatku I drvenoj biomasi. Pored ova dva izvora

biomase od znaajnih izvora se moe jo izdvojiti ostatak stoarske proizvodnje. U drugu grupu

izvora biomase spadaju zasadi energetskih biljaka (npr. brzorastua topola), koje slue kao

sirovina za biodizel, bioethanol.

Drugi veliki izvor biomase lei u drvenoj biomasi. Tendencija u svim zemljama sa razvijenom

drvenom industrijom je da se drveni otpadak u velikoj mjeri upotrebljava u energetske svrhe.

Najee korieni nain upotrebe drvene biomase u energetici su u vidu peleta, briketa

Proizvodnja drvenog peleta je u stalnom porastu I njihova cijena na tritu je sve vea. U

poslednje vrijeme ja razvijena tehnologija proizvodnje peleta koja obezbeuje bolje

sagorijevanje u posebnim beima I kotlovima koji su tako konstruisani da obezbeuju u prilinoj

mjeri automatizaciju naina loenja. Sa druge strane briketirana biomasa se upotrebljava u veim

industriskim postrojenjima.

6

4. Biogorivo

Sve vei broj zemalja postepeno poveava proizvodnju biogoriva. Sve vie je u fokusu razvoj

novih metoda za dobijanje biogoriva iz biomase

4.1 Biodizel

Biodizelsko gorivo predstavlja neotrovno, biorazgradivo gorivo koje bi trebalo nadomjestiti

mineralno gorivo, a proizvodi se iz biljnih ulja, ivotinjske masti, kao I recikliranog ulja

skupljenog u domainstvu, peenjarnicama i sl. Danas je najzastupljenija proizvodnja

biodizelskoga goriva iz ulja uljane repice, poznato pod nazivom metil ester repiinog ulja

(MERU).

Prednosti primjene biodizelskoga goriva ogledaju se u (International Energy Agency IAE,

1996.):

- koritenju obnovljivih izvora energije,

- zatiti okoline,

- iskoritenju vikova iz poljoprivredne proizvodnje,

- interesu za nauku,

- politikim razlozima,

- dravnom interesu,

- smanjenju nezaposlenosti i

- mogunosti smanjenja uvoza nafte.

Uljana repa, koja je zbog visokog postotka ulja (42-46%) i bjelanevina (preko 20%) postala

najznaajnija sirovina za proizvodnju biodizelskoga goriva.

Za razliku od konvencionalnih goriva, biodizel ne sadri sumpor, tj. sadraj sumpora je veoma

nizak, ime se smanjuje mogunost pojave kiselih kia. Biodizel ne sadri ni toksina aromatska

jedinjenja kao to je benzen. Visok nivo kiseonika doprinosi smanjenju sadraja nesagorelih

7

estica u izduvnim gasovima, dok potpunije sagorijevanje doprinosi smanjenju emisije ugljen-

monoksida.

Standardni postupak za proizvodnju biodizela je transesterfikacija biljnog ulja. Tokom 06/07

godine u svijetu je proizvedeno 8,6 miliona tona biodizela, od kojih je 64% proizvedeno u EU, a

11% u SAD-u2.

Biodizel se moe upotrebljavati kao gorivo za motore sa unutranjim sagorijevanjem (SUS) u

istom obliku, ali se obino koristi kao aditiv naftnom dizelu radi smanjenja emisije vrstih

estica, ugljen-monoksida, aromatinih ugljovodonika i drugih zagaivaa vazduha koji nastaju

sagorijevanjem konvencijalnog dizela u motoru. Smjee od maksimalno 20% biodizela

pomeanog sa fosilnim gorivom mogu se upotrebiti u skoro svim dizel motorima, i one ne

zahtjevaju modifikaciju motora.

4.2 Bioetanol

Bioetanol se moe proizvesti iz raznih poljoprivrednih sirovina. Kao i alkohol bioetanol se

proizvodi alkoholnom fermetacijom eera pomou kvasca, nakon ega slijedi proces

preiavanja. Bioetanol se koristi u smjei sa benzinom, u razliitim koncetracijama. Evropski

standard DIN EN 228 omoguava upotrebu meavine goriva sa sadrajem bioetanola do 5%.

4.3 Biogas

Biogas ima velike koliine metana u sebi koje nastaju fermentacijom organskih supstanci. Prema

mjestu nastanka razlikujemo:

Biogas iz otpadnih voda,

deponijski gas,

biogas iz poljoprivrede

Biogas iz drveta i sl.

2 Wikipedia.org

8

Svaki od njih ima razliite koliine metana i ugljen-dioksida u sebi. Tretiranjem organskog

otpada se moe dobiti biogas, to omoguava pretvaranje otpada u elektrinu energiju, ime se

smanjuje koliina otpada kao i broj patogenih supstanci koje se nalaze u otpadu. Upotrebom

biogasa se dobija energija, a ne poveava se koliina ugljen-dioksida u atmosferi. Takoe metan

sagoreva dosta istije u odnosu na ugalj. Obrada biorazgradivih supstanci se obavlja u digistoru,

koji mora da bude dovoljno jak da izdri poveani pritisak.

Sve vie se biogasa dobija preradim otpadnih voda i iz deponija. Ukoliko se ne koristi da

dobijanje toplotne ili elektrine energije, deponijski gas se mora propisno odloiti i proistiti jer

sadri opasne zapaljive materije, od kojih mnoge stvaraju smog.

Biogasni destilatori koriste biorazgradive materije, od kojih se dobijaju dva korisna proizvoda:

biogas i fermetisano bioubrivo vrhunskog kvaliteta.

Biogas preien do nivoa istoe za gasovod naziva se obnovljivi prorodni gas i mogue ga je

koristiti u svakoj primeni u kojoj se inae koristi zemni gas (LNG). To ukljuuje distribuciju

gasa putem gasovoda, proizvodnju struje, proizvodnju toplotne energije (za grijanje, zagrijavanje

vode) i upotrtebu u raznim tehnolokim procesima. Kompresovani biogas moe da se koristi kao

pogonsko gorivo.

9

5. Prednosti i nedostaci korienja biomase

Biomasa je organska materija ivotinjskog ili biljnog porijekla koja se pomou razliitih procesa

pretvara u upotrebljivu energiju. Osnovni izvor biomase ivotinjskog porijekla je stajnjak.

Energija akumulirana u biomasi je hemijske prirode pa u njenoj eksploataciji nema prekida rada,

kao to je to sluaj sa solarnom ili energijom vjetra. Sa ovog aspekta biomasa ima vie

karakteristika fosilnog goriva nego obnovljivih izvora. Jedan od najbitnijih faktora koji odreuju

potencijalnu ulogu biomase u energetskoj industriji, predstavlja jaka konkurencija koja postoji

izmeu vrijednosti biomase i zemljita neophodnog za njen uzgoj, to nije sluaj sa ostalim

obnovljivim izvorima. Biomasa se moe koristiti kao hrana, ubrivo, za proizvodnju papira i kao

gorivo. ak i meu derivatima biomase postoji konkurencija koja moe da smanji njen znaaj

kao potencijalno gorivo: stajnjak je vano ubrivo, papir moe da se reciklira, ljuspice pamuka

mohu da se koriste u naftnim buotinama, piljevina moe da se koristi kao zatita plodnog

zemljita.

Biomasa se moe uzgajati i iskljuivo za energetske potrebe. Osnovni aspekt pri korienju

biomase treba da bude odrivost korienja. Odrivost korienja podrazumljeva da koliina

biomase upotrebljene za energiju bude manja ili jednaka prirastu koliina biomase.

Od svih goriva koji su danas u upotrebi jedino biogorivo zadovoljava kriterujum sistema (bar u

pogledu stvaranja ugljen-dioksida i vrstih produkata sagorijevanja). Ulaz u proces sagorijevanja

predstavljaju biomasa kao gorivo i kiseonik. Izlaz iz njega ine dobijena energija, pepeo i

gasoviti produkti sagorijevanja. vrsti materijalni ostatak (pepeo) kao ubrivo uestvuje u

izgradnji nove biomase.

Ekoliki aspekti korienja biomase

Biorazgradivost biomase u tlu je izvrsna jer gotovo 95% materije biomase se razgradi za 28dana.

Biogoriva sadre neznatne koliine sumpora, pa u produktima nema sumpor-dioksida (to inae

predstavlja neizbjeni produkt sagorijevanja fosilnih goriva). Prilikom sagorijevanja biomase se

dobija tzv. isti pepeo. Nema emisiji ugljenvodonika kao nepotpunog produkta sagorijevanja.

10

Literatura:

1. Wikipedia.org

2. biomassenergycentre.org

3. prometniportal.com

4. Alternativno gorivo; D. Ki, T. Juri, R. Emert, I. Plaak