Biomasa
Biomasa jest podstawowym terminem w ekologii i w przemyśle energetycznym. Odpady organiczne, takie jak martwy materiał roślinny i zwierzęcy, obornik zwierzęcy i odpady kuchenne mogą być przetwarzane na paliwo gazowe zwane biogazem. Odpady organiczne są rozkładane przez bakterie w komorach fermentacyjnych biogazu i emitują biogaz, który jest zasadniczo mieszaniną metanu i dwutlenku węgla.
W ekologii biomasa oznacza akumulację żywej materii. Jest to całkowita ilość żywej materii na danym obszarze lub społeczności bądź grupy biologicznej. Biomasa jest mierzona wagowo lub wagowo w stanie suchym na danym obszarze (na metr kwadratowy lub kilometr kwadratowy). W branży energetycznej odnosi się do materiału biologicznego, który może być wykorzystywany jako paliwo lub do produkcji przemysłowej. Biomasa obejmuje substancje roślinne uprawiane w celu wykorzystania jako biopaliwo, a także substancje roślinne lub zwierzęce wykorzystywane do produkcji włókien, substancji chemicznych lub ciepła. Biomasa może również obejmować odpady ulegające biodegradacji, które mogą być spalane jako paliwo. Nie obejmuje ona materiału organicznego, który został przekształcony w procesach geologicznych w substancje takie jak węgiel lub ropa naftowa. Zazwyczaj mierzy się ją za pomocą suchej masy.
Kryl antarktyczny, którego gatunek stanowi około 0,66% biomasy Ziemi, najwięcej spośród wszystkich pojedynczych gatunków zwierząt.
Trawa zwrotnicowa, odporna roślina stosowana w przemyśle biopaliwowym w Stanach Zjednoczonych
Sieczka ryżowa
Branża energetyczna
Termin biomasa jest szczególnie przydatny dla roślin, gdzie niektóre struktury wewnętrzne nie zawsze mogą być uznane za żywą tkankę, np. drewno (wtórny ksylem) drzewa.
Biopaliwa obejmują bioetanol, biodiesel i biogaz.
Biomasa jest uprawiana z kilku roślin, w tym z trawy zielonej, konopi, kukurydzy, topoli, wierzby i trzciny cukrowej. Zastosowana roślina nie ma zazwyczaj większego znaczenia dla produktów końcowych, ale ma wpływ na przetwarzanie surowca. Mimo że biomasa jest paliwem odnawialnym, jej wykorzystanie może nadal przyczyniać się do globalnego ocieplenia. Dzieje się tak, gdy naturalna równowaga węglowa jest zaburzona, na przykład przez wylesianie lub urbanizację terenów zielonych.
Biomasa jest częścią cyklu węglowego. Fotosynteza przekształca węgiel z atmosfery w materię roślinną. Kiedy roślina gnije lub spala się, węgiel wraca do atmosfery. Dzieje się to dość szybko, a materia roślinna wykorzystywana jako paliwo może być stale zastępowana przez sadzenie w celu nowego wzrostu. Dlatego nie zmienia to zbytnio ilości węgla atmosferycznego.
Chociaż paliwa kopalne pochodzą z rzeczy, które umarły dawno temu, w ogólnie przyjętej definicji nie są one uznawane za biomasę, ponieważ zawierają węgiel, który przez bardzo długi czas znajdował się "poza" cyklem węglowym. Spalanie ich dodaje zatem do atmosfery dużo dwutlenku węgla.
Inne zastosowania biomasy, poza paliwem:
- Materiał budowlany
- Papier (z wykorzystaniem włókien celulozowych)
- Biodegradowalne tworzywa sztuczne
Tworzywa sztuczne z biomasy, podobnie jak niektóre z nich przeznaczone do rozpuszczania w wodzie morskiej, są wytwarzane w taki sam sposób, jak tworzywa sztuczne na bazie ropy naftowej, są faktycznie tańsze w produkcji i spełniają lub przekraczają większość standardów wydajności. Brakuje im jednak odporności na wodę w porównaniu z konwencjonalnymi tworzywami sztucznymi.
Elektrownia biogazowa
Ekologia
Najbardziej udanym zwierzęciem, jeśli chodzi o biomasę, jest kryl antarktyczny, Euphausia superba, którego biomasa wynosi prawdopodobnie ponad 500 milionów ton na całym świecie, czyli około dwukrotnie więcej niż całkowita biomasa ludzi. Biomasa może być również miarą suchej masy organicznej ekosystemu.
Jest to podsumowanie danych dotyczących biomasy.
TYP EKOSYSTEMU BIOME | Obszar | Średnia produkcja pierwotna netto | Światowa produkcja pierwotna | Średnia biomasa | Biomasa światowa | Minimalna stopa zastąpienia |
(mln km²) | (gram suchyC/sq metr/rok) | (mld ton/rok) | (kg suchego C/ m2) | (mld ton) | (lata) | |
Tropikalny las deszczowy | 17.0 | 2,200 | 37.40 | 45.00 | 765.00 | 20.45 |
Tropikalny las monsunowy | 7.5 | 1,600 | 12.00 | 35.00 | 262.50 | 21.88 |
Umiarkowany las wiecznie zielony | 5.0 | 1,320 | 6.60 | 35.00 | 175.00 | 26.52 |
Umiarkowany las liściasty | 7.0 | 1,200 | 8.40 | 30.00 | 210.00 | 25.00 |
12.0 | 800 | 9.60 | 20.00 | 240.00 | 25.00 | |
Śródziemnomorski las otwarty | 2.8 | 750 | 2.10 | 18.00 | 50.40 | 24.00 |
Tereny leśne i krzewiaste | 5.7 | 700 | 3.99 | 6.00 | 34.20 | 8.57 |
15.0 | 900 | 13.50 | 4.00 | 60.00 | 4.44 | |
Umiarkowane pastwiska | 9.0 | 600 | 5.40 | 1.60 | 14.40 | 2.67 |
8.0 | 140 | 1.12 | 0.60 | 4.80 | 4.29 | |
Pustynne i półpustynne zarośla | 18.0 | 90 | 1.62 | 0.70 | 12.60 | 7.78 |
Ekstremalna pustynia, pustynia skalna, piasek lub tafla lodu | 24.0 | 3 | 0.07 | 0.02 | 0.48 | 6.67 |
Grunty uprawne | 14.0 | 650 | 9.10 | 1.00 | 14.00 | 1.54 |
Bagna i mokradła | 2.0 | 2,000 | 4.00 | 15.00 | 30.00 | 7.50 |
Jeziora i strumienie | 2.0 | 250 | 0.50 | 0.02 | 0.04 | 0.08 |
Ogółem kontynentalny | 149.00 | 774.51 | 115.40 | 12.57 | 1,873.42 | 16.23 |
Otwarty ocean | 332.00 | 125.00 | 41.50 | 0.003 | 1.00 | 0.02 |
Strefy zamieszkania | 0.40 | 500.00 | 0.20 | 0.020 | 0.01 | 0.04 |
26.60 | 360.00 | 9.58 | 0.010 | 0.27 | 0.03 | |
Łóżka algalskie i rafy | 0.60 | 2,500.00 | 1.50 | 2.000 | 1.20 | 0.80 |
Estuaria i lasy namorzynowe | 1.40 | 1,500.00 | 2.10 | 1.000 | 1.40 | 0.67 |
Całkowity morski | 361.00 | 152.01 | 54.88 | 0.01 | 3.87 | 0.07 |
Suma całkowita | 510.00 | 333.87 | 170.28 | 3.68 | 1,877.29 | 11.02 |
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest biomasa?
A: Biomasa to termin odnoszący się do całkowitej ilości żywej materii na danym obszarze lub w danej społeczności biologicznej, mierzony jako waga lub sucha masa na metr kwadratowy lub kilometr.
P: Co to jest biogaz i jak można go produkować?
O: Biogaz to paliwo gazowe, które może być wytwarzane w wyniku rozkładu odpadów organicznych, takich jak martwe rośliny lub zwierzęta, obornik zwierzęcy i odpady kuchenne, pod wpływem działania bakterii w komorach fermentacyjnych biogazu, w celu wyemitowania mieszaniny metanu i dwutlenku węgla.
P: Czy biomasa ma jakiś związek z przemysłem energetycznym?
O: Tak, biomasa ma związek z przemysłem energetycznym, ponieważ odnosi się do materiału biologicznego, który może być wykorzystany jako paliwo lub do produkcji przemysłowej, jak np. materiał roślinny uprawiany do produkcji biopaliw, jak również materiał roślinny lub zwierzęcy wykorzystywany do produkcji włókien, chemikaliów lub ciepła.
P: Czy odpady ulegające biodegradacji można uznać za formę biomasy?
O: Tak, odpady ulegające biodegradacji można uznać za formę biomasy, ponieważ mogą być spalane jako paliwo do produkcji energii.
P: Jaka jest różnica między węglem a biomasą?
O: Zarówno węgiel, jak i biomasa są przykładami materiału organicznego, jednak węgiel jest paliwem kopalnym, które zostało przekształcone w wyniku procesów geologicznych, natomiast biomasa obejmuje materiał organiczny, który można wykorzystać jako paliwo lub do produkcji przemysłowej.
P: Jak mierzy się biomasę?
O: Biomasę można mierzyć wagą lub suchą masą na daną powierzchnię, np. na metr kwadratowy lub kilometr.
Q: Jaki jest skład biogazu?
O: Biogaz jest mieszaniną metanu i dwutlenku węgla, powstającą w wyniku rozkładu odpadów organicznych pod wpływem działania bakterii w komorach fermentacyjnych.