Biomasa este partea biodegradabila a produselor, deseurilor şi reziduurilor din agricultura, inclusiv substantele vegetale si animale, silvicultura si industriile conexe, precum si partea biodegradabila a deseurilor industriale si urbane.
Biomasa reprezinta cea mai abundenta resursa regenerabila de pe planeta. Aceasta include absolut toata materia organica produsa prin procesele metabolice ale organismelor vii. Biomasa este prima forma de energie utilizata de om, odată cu descoperirea focului. Energia inglobata in biomasa se elibereaza prin metode variate, care insa, in cele din urma, reprezinta procesul chimic de ardere (transformare chimica in prezenta oxigenului molecular, proces prin excelenta exergonic).
Bioxidul de carbon din atmosfera si apa din sol participa în procesul obtinerii glucidelor (zaharidelor), care formeaza „blocurile de constructie" a biomasei. Astfel, energia solara, utilizata la fotosinteza, isi pastreaza forma chimica in structura biomasei. Daca ardem efectiv biomasa (extragem energia chimica), atunci oxigenul din atmosfera si carbonul din plante reactioneaza formand dioxid de carbon si apa. Acest proces este ciclic, deoarece bioxidul de carbon poate participa din nou la procesul de formare a biomasei.
Biomasa proaspata poate fi prelucrata in diverse moduri :
- arderea - produce energie termica.
- fermentarea - produce biogaz.
- presarea sau peletizarea - produce combustibil solid (brichete sau peleti)
- distilarea - produce combustibil lichid ( bioetanol, biodiesel)
Combustibilul din biomasa poate fi utilizat in diferite scopuri – de la incalzirea incaperilor pana la producerea energiei electrice si a combustibililor pentru automobile.
Tipuri de biocombustibili
Biocombustibilii solizi se obtin cel mai simplu, din biomasa vegetala nevaloroasa. Pentru producerea brichetelor (peletilor), exista echipamente fixe sau mobile, care transforma deseurile celulozice (rumegus, paie, alte produse vegetale, care nu sunt valorificate in alt mod, sau pur si simplu sunt arse pe camp fara a se folosi acea energie degajata) intr-o marfa ce poate fi folosita ca materie prima pentru centrale termice si astfel poate inlocui carbunele, un combustibil foarte poluant.
Biocombustibilii lichizi sunt biodieselul si bioetanolul.
Biodieselul se obtine foarte simplu din plante oleaginoase. Se poate folosi in substituirea totala sau partiala a petro-dieselului.
Biodieselul poate sa se amestece cu motorina care provine din rafinarea petrolului in diferite cantitati. Se folosesc abrevieri potrivit procentajului de biodiesel din amestec: B100 in cazul folosirii de 100% biodiesel, sau notatii ca B5, B15 sau B30 unde numarul indica procentajul de volum biodiesel din amestec.
Biodieselul descompune cauciucul natural, de aceea este necesara substituirea prin elastomeri sintetici in cazul folosirii de amestecuri cu un inalt continut de biodiesel.
În schimb, bioetanolul de generatia a doua, (cel care se obtine din celuloza, si nu din cereale), necesita un proces de fabricatie mai complex.
Bioetanolul se poate amesteca cu benzina, sau se poate folosi in stare pura in motoare special construite pentru a putea functiona pe baza de benzina si/sau de etanol.
Biomasa (biocarburantii) prezinta urmatoarele scopuri de valorificare:
- arderea directa cu generare de energie termica.
- arderea prin piroliza, cu generare de singaz (CO plus H2).
- fermentarea cu generare de biogaz (CH4) sau bioetanol (CH3-CH2-OH) - in cazul fermentarii produsilor zaharati; biogazul se poate arde direct, iar bioetanolul, in amestec cu benzina, poate fi utilizat in motoarele cu combustie interna.
- transformarea chimica a biomasei de tip ulei vegetal prin tratare cu un alcool si generare de esteri, de exemplu, metil esteri (biodiesel) si glicerol. In etapa urmatoare, biodieselul purificat se poate arde in motoarele diesel.
- degradarea enzimatica a biomasei cu obtinere de etanol sau biodiesel.
Avantajele biomasei:
- reduce dependenta energetica de petrol si gaze
- valorifica subprodusele si rezidurile organice agricol
- stimuleaza industriile din sector la nivel social
O celula solara este compusa din doua sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai intalnit fiind siliciul. Aceasta structura e similara cu a unei diode.