Kad biomasė būtų naudojama energijos tikslais, ji pirmiausia turi būti paversta praktiškesniu transportavimo ir naudojimo formatu. Kai kurie galutinės biomasės energijos formos pavyzdžiai yra medžio anglis, briketai, metano dujos, etanolis ir elektra.
Sąvoka "biomasė" apima daugybę medžiagų ir procesų. Įvairios biomasės perdirbimo technologijos yra nuo paprasčiausių ir tradicinių procesų iki sudėtingų ir labai veiksmingų metodų; Jie gali būti labai žalingi aplinkai arba labai naudingi. Biomasės perdirbimo technologijos suskirstytos į tris procesus: tiesioginį degimą, termochemiją ir biocheminį.
Tiesioginio degimo procesai
Medžio anglis yra biomasės energijos šaltinis. Ray García ("Flickr") Termo-cheminis procesas yra tas, kuris naudojamas anglies gamybai. Biomasė deginama kontroliuojamomis sąlygomis, todėl jos cheminė sudėtis suskaidoma į dujas, skystas ir (arba) kietas junginys. Galutinis produktas yra labiau koncentruotas ir gali būti dujų, skysto ar kieto pavidalo. Pagrindinis termocheminis procesas vadinamas pirolizu ar karbonizavimu ir apima:
- Medžio anglių gamyba: Tai yra labiausiai paplitęs termiškai cheminės vidutinės temperatūros konversijos procesas. Šio proceso metu deginimas yra nepilnas dėl oro apribojimo deginant biomasę, sukuriant kietą nuosėdą, vadinamą angliarūgštę. Anglies energijos tankis yra didesnis nei pirminės malkos, nesudaro dūmų ir yra pranašesnis už malkas, naudojamas buityje. Paprastai anglis yra gaunama iš medienos, bet ji taip pat gali būti išgaunama iš kokoso lukšto ir kai kurių žemės ūkio atliekų. Medžio anglies gamybai naudojamos sistemos:
- Grunto orkaitė: Ji yra seniausia ir labiausiai plačiai naudojamas šiuo metu, žemė krosnis yra į žemę, kur biomasė yra tinkančiam vėliau padengti su dirvožemio ir augmenijos, kad būtų išvengta visišką sudegimą kasimo.
- Mūro darbai: Jie pagaminti iš žemės, molio ir plytų, iš esmės jie veikia taip pat, kaip ir žemės krosnys.
- Retortas: Tai moderniausios krosnys, pagamintos iš plieno, jos yra sudėtingesnės ir geriau suprojektuojamos nei ankstesnės, tai žymiai padidina investicijų išlaidas, palyginti su senesnėmis. Skirtingai nuo tradicinių, jie yra daug efektyvesni, jie turi daugiau gamybos pajėgumų ir galutinis produktas yra aukštesnės kokybės.
Dujofikacija: Tipo pirolizės, kuri yra būtina, kad didesnis deguonies kiekis esant aukštesnei temperatūrai, siekiant optimizuoti "liesos dujų", kurią sudaro anglies monoksido, vandenilio ir metano mišinio, naudojant mažesnius kiekius anglies dioksido gamybą ir azotas. Tai padeda gaminti šilumą ir elektros energiją, taip pat taikoma dyzeliniams varikliams. Naudojama biomasės sudėtis įtakoja dujų šiluminę vertę.
Yra skirtingos dujinimo technologijos, kurios priklauso nuo naudojamos biomasės rūšies (medienos, ryžių luobelės arba kokoso riešutų) ir sistemos dydžio. Gazifikacija turi tam tikrų pranašumų, palyginti su naudojama biomasė.
- Gautos dujos yra labai įvairios ir gali būti naudojamos tam pačiam gamtinių dujų tikslui.
- Sudegus, jis gamina šilumą ir garą ir padeda išlaikyti vidaus degimo variklius ir dujų turbinas elektros energijos gamybai.
- Jei turite reikiamos patirties tvarkant ir atitinka ilgą laiką koregavimas didžiausią optimizavimo sistema gali generuoti santykinai be priemaišų ir nedidelių problemų tarša deginant kurą.
Biochemijos procesai
Iš rapsų gautas aliejus yra biodyzelino rūšis. Oregono valstybinis universitetas ("Flickr") Šiuose procesuose biomasės biomedicinos savybės ir mikrobinių organizmų metabolinis poveikis naudojami skystiems ir dujiniams degalams gaminti. Svarbiausi yra:
- Anaerobinis virškinimas: Tai yra drėgnos biomasės virškinimas bakterijomis anaerobinėje aplinkoje (be deguonies), dėl ko susidaro dujinis kuras, vadinamas biodujas. Ši procedūra apima biomasės (paprastai mėšlo) išleidimą į visiškai uždarą konteinerį, vadinamą biodigestru. Mėšė fermentuojama keletą dienų priklausomai nuo aplinkos temperatūros, todėl susidaro metano ir anglies dioksido mišinys. Biomasės liekanos iš ne energetikos biodigėterio (kietos atliekos) naudojamos kaip organinės trąšos augalams.
- Alkoholinis kuras: Degalai pagaminti iš alkoholio yra etanolis ir gaunami fermentuojant cukrų. Metanolis yra dar dujos, susidarančios naikinant medienos distiliaciją.
- Biodyzelinas: Jis pagamintas iš riebalų rūgščių ir šarminių esterių (susidariusių vandenyje santykiu rūgšties ir alkoholio), gautų iš augalinių aliejų, gyvulinių riebalų ir perdirbtų riebalų.Per procesą, pavadintą peresterinimo, organinė aliejai yra derinami su alkoholio (etanolio arba metanolio) ir yra chemiškai pakitęs, kad sudarytų riebalų rūgščių esterių, arba etilą arba metilą. Gauti šiuos derinius galima derinti su dyzelinu arba taip pat naudoti be maišymo kaip kuras bendrojo variklio kuro.
- Dujos iš sąvartynų: Šios biomasės technologijos taikymas labai padeda aplinkai, nes sumažėja tarša miestuose ir mažėja šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Procedūra yra tokia pati kaip biodigėterių procedūra, skirtingai nei naudojama biomasė - sąvartynuose laikomos kietosios atliekos.
