Énergie de la biomasse
L'énergie de la biomasse est l'énergie renouvelable accumulée dans la matière organique que les plantes synthétisent dans le processus de photosynthèse en utilisant le dioxyde de carbone et l'énergie solaire. La biomasse, au sens large, est un matériau qui forme des êtres vivants. Dans un sens plus strict, cependant, il est appelé matière résultant du processus de photosynthèse. S'agissant d'une matière organique, il s'agit d'une ressource renouvelable produite par une source presque inépuisable et par un règne végétal (biomasse primaire), un règne animal (biomasse secondaire) et un système urbain et industriel (biomasse résiduelle).
Ces derniers temps, dans le but
de construire des usines de production d'énergie électrique à travers la combustion des déchets en incinérateurs dans notre environnement, le sujet est devenu plus connu, mais qui n'a entendu que cela, sûrement, pourrait penser que la seule source d'énergie de la biomasse sont les déchets urbains, agricoles et industriels. Et ce n'est pas correct, ni en ce qui concerne la source d'énergie ni dans ce qui ne peut être l'énergie électrique produite.
Méthodes d'obtention d'énergie de la biomasse
Dans l'énergie de la biomasse, outre les déchets provenant d'autres processus, on utilise des plantes cultivées et récoltées (ou récoltées brutes) à cet effet. Et la méthode utilisée pour obtenir l'énergie de la biomasse varie également en fonction de la matière première.
Extraction d’hydrocarbures
On utilise des hydrocarbures ou des composés similaires produits par diverses plantes dans le métabolisme.Le traitement préalable, les solvants utilisés et les produits et sous-produits obtenus dépendront logiquement de l'espèce végétale. Cependant, en raison de sa similitude avec le pétrole, le produit peut être utilisé comme combustible pour moteurs à combustion interne ou diesel, même si des produits d'autres usages sont obtenus. L'extraction d'huiles végétales ou d'hydrocarbures provenant d'algues et de microalgues ou d'autres plantes à croissance rapide est l'une des sources d'énergie biologique les moins développées.
Combustion
Le bois est certainement la source biologique la plus importante, car il est une source primaire pour les habitants du tiers monde. Le bois est libéré sous forme de chaleur facilement l'énergie solaire accumulée par photosynthèse. Cette chaleur peut être utilisée comme telle ou pour chauffer un liquide et générer de l'électricité à la vapeur.
Gazéification
Un autre mécanisme est la gazéification du bois à haute température dans un milieu à vapeur d'eau. Le gaz de synthèse ainsi obtenu est catalysé en formant du méthanol (monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et hydrogène dans différentes proportions en fonction de la matière première et des conditions du processus). Dans ce processus, on utilise environ 10-15% de la quantité théorique d'oxygène nécessaire à la combustion complète. Si la source d'oxygène est l'air, vous obtenez le gaz à gaz qui doit être utilisé dans les unités de combustion pour obtenir de l'électricité ou de la vapeur. Cependant, l'utilisation d'oxygène pur et de vapeur d'eau comme source d'oxygène permet d'obtenir un gaz de synthèse qui peut devenir un combustible liquide (méthanol et essence).
Pyrolyse
C'est la décomposition de la biomasse par chaleur (450ºC) et par défaut d'oxygène. La nature et la composition du produit final dépendent de la biomasse utilisée comme matière première et de la température, de la pression et du temps du processus. Cependant, ils peuvent généralement être classés en trois groupes:
- 1) gaz, composés d'hydrogène, d'oxyde de carbone et d'hydrocarbures;
- 2) les liquides d'hydrocarbures; et
- 3) résidus solides carboneux.
Fermentation alcoolique
La cellulose peut être convertie en sucre simple et obtenir, après le processus de fermentation, un éthanol approprié pour alimenter des moteurs à combustion interne. Pour cela, il est concassé, hydrolyse (enzymatique ou chimiquement) et soumis à la fermentation. On procède ensuite à la séparation et à la purification de l'éthanol obtenu pour obtenir de l'éthanol distillé commercial (96%) et de l'éthanol absolu (99,5%). C'est la partie la plus chère (pour la deuxième est utilisé benzène). L'alimentation des moteurs à simple éthanol continue à présenter quelques inconvénients (principalement faible production d'éthanol et moteurs spéciaux), mais l'incorporation de l'éthanol absolu à l'essence (gasoil) évite l'ajout de composants contenant du plomb à l'essence et la nécessité de réaliser des traitements d'amélioration de qualité. Face au marché, le processus le plus viable pour la production d'alcool est la fermentation du sucre produite par hydrolyse d'amidon. Le sucre et l'amidon peuvent être obtenus à partir de la canne à sucre et du maïs, entre autres, et au Brésil et aux États-Unis ces plantes sont plantées dans de grandes terres pour produire de l'alcool.
Fermentation anaérobie
La production de méthane est l'une des meilleures options de la biomasse. Pour cela, on utilise des restes de plantes et d'animaux et la matière organique génère du biogaz à partir de la fermentation produite par des micro-organismes anaérobies. Ce biogaz est composé principalement de méthane (50-70%) et de dioxyde de carbone (30-50%), mais en fonction de la matière première et des caractéristiques du processus présente des signes d'azote, d'oxygène, d'hydrogène et de sulfure d'hydrogène. La production n'est pas la même, mais elle ronge généralement 350 l/kg de gaz et peut être brûlée pour produire de la chaleur ou de l'électricité.
Problèmes environnementaux
Enfin, l'exploitation de la biomasse peut causer des problèmes environnementaux si elle n'est pas appliquée avec soin. En fait, de nombreux territoires de la planète sont en train de perdre des forêts en raison de la combustion du bois pour les besoins quotidiens. Dans certains villages, au lieu d'utiliser des déchets, il peut y avoir une tentation de préparer des champs de culture spéciaux pour obtenir de l'éthanol, ce qui peut entraîner deux préjudices : une croissance plus faible des aliments et un démantèlement de la forêt pour cultiver de nouvelles cultures. Au Brésil, par exemple, ils sèment de grands champs de culture pour produire de l'alcool comme combustible dans les voitures. Le biogaz peut également causer des problèmes à la planète en augmentant l'effet de serre. En général, la combustion de la biomasse est polluante et plus encore lorsque le combustible est des déchets urbains. Il s'agit d'une nouvelle utilisation de la biomasse qui est en train de se généraliser ces derniers temps, et que si aucune mesure n'est prise, il émet dans l'atmosphère de nombreuses substances chimiques toxiques. La combustion des déchets produit des émissions de dioxines, entre autres. Pour ces raisons, plusieurs institutions proposent ces derniers temps de cesser de considérer l'énergie de la biomasse comme des énergies renouvelables.
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