Ce este BIOMASA si cum se formeaza?

Biomasa reprezinta componentul vegetal al naturii. Ca forma de pastrare a energiei Soarelui in forma chimica, biomasa este una din cele mai populare si universale resurse de pe Pământ. Ea asigură nu doar hrana, ci şi energie, materiale de construcţie, hartie, tesaturi, medicamente şi substanţe chimice. Biomasa este utilizata in scopuri energetice din momentul descoperirii focului  de catre om. Astazi combustibilul din biomasa poate fi utilizat în diferite scopuri – de la incalzirea incaperilor pana la producerea energiei electrice si combustibililor pentru automobile.

Date generale

  Masa totala (inclusiv umid.) – peste 2000 mlrd tone;

  Masa totala a plantelor terestre – 1800 mlrd tone;

  Masa totala a padurilor – 1600 mlrd tone;

  Cantitatea energiei acumulate in biomasa terestra – 25.000*1018 J;

  Cresterea anuala a biomasei – 400.000 mil tone;

  Viteza acumularii energiei de catre biomasa terestra – 3000*1018 J pe an (95TWt);

  Consumul total anual a tuturor tipurilor de energie – 400*1018 J pe an (22TWt);

  Utilizarea energiei biomasei -  55*1018 J pe an (1,7TWt).

          Compoziţia chimica a biomasei poate fi diferentiata in citeva tipuri. De obicei plantele conţin 25% lignina şi 75% glucide (celuloza şi hemiceluloza) sau zaharide. Fractiunea glucidica este compusa dintr-o multime de molecule de zaharide, unite intre ele prin lanţuri polimerice lungi. Una din cele mai importante glucide este celuloza. Componenta ligninica este compusa din molecule nesaharizate. Natura utilizeaza moleculele polimerice lungi de celuloza la formarea tesuturilor, care asigura integritatea plantelor. Lignina apare in plante ca ceva de genul lipiciului, care leagă moleculele celulozice intre ele.

Cum se formeaza biomasa?

Bioxidul de carbon din atmosfera şi apa din sol participa in procesul obţinerii glucidelor (saharidelor), care formeaza „blocurile de constructie” a biomasei. Astfel, energia solara, utilizată la fotosinteza, isi pastreaza forma chimica in structura biomasei. Dacă ardem efectiv biomasa (extragem energia chimica), atunci oxigenul din atmosfera si  carbonul din plante reactioneaza formind dioxid de carbon si apa. Acest proces este ciclic, deoarece bioxidul de carbon poate participa din nou la procesul de formare a biomasei. Ca adaugare la sensul sau estetic de flora paminteasca a planetei, biomasa prezinta o rezerva utila şi importanta pentru om. Pe parcursul a mii de ani oamenii extrageau energia soarelui, pastrata in forma de energiei legaturilor chimice, arzînd biomasa in calitate de combustibil sau utilizînd-o in alimentatie, utilizînd energia zaharidelor şi celulozei. Pe parcursul ultimelor secole omenirea a invatat sa obtina tipurile fosile de biomasa, in deosebi, in forma de carbune. Combustibilii fosili prezinta rezultatul reactiei chimice foarte încete de transformare polisaharidelor in compusi chimici asemanatoarei fractii ligninice. In rezultat compusul chimic al carbunelui asigura o sursa de energie mai concentrata. Toate tipurile de combustibil fosil, utilizate de catre omenire – carbune, petrol, gaze naturale – reprezinta (prin sine) biomasa străveche. Timp de milioane de ani pe Pamint resturile plantelor (vegetale) se transforma in combustibil. Deşi combustibilul extras consta din aceleeaşi componente – hidrogen si carbon – ca şi biomasa ”proaspata”, el nu poate fi atribuit la surse energetice renovabile, pentru că formarea lui necesita o perioada indelungata de timp.

 Utilizarea biomasei creste cu tempuri rapide. In unele state dezvoltate biomasa este utilizata destul de intens, spre exemplu, Suedia, care isi asigura 15% din necesitatea in surse energetice primare. Suedia planifica pe viitor creşterea volumului biomasei utilizate concomitent cu închiderea statiilor atomo- si termo-electrice, care utilizeaza combustibil fosil. În SUA 4%, unde din energie este obţinuta din biomasa, aproape de cantitatea obtinuta la staţiile atomo-electrice, astazi funcţioneaza instalatii cu capacitatea totala de 9000 MW, unde se arde biomasa cu scopul obtinerii energiei electrice. Biomasa cu usurinta poate asigura peste 20% din necesitatile energetice a tarii. Altfel spus, resursele funciare existente si infrastructura sectorului agrar permite inlocuirea completa a tuturor statiilor atomice, fara a influenta preturile la produsele alimentare. De asemenea utilizarea biomasei la producerea etanolului poate micşora importul petrolului cu 50%.

  Cota parte a biomasei in volumul total a energiei utilizate în unele tari:

 > Nepal – 94%;

 > Kenia – 95%;

 > Malazia – 94%;

 > India – 50%;

 > China – 33%;

 > Brazilia – 25%;

 > Egiptul – 20%.

 In tarile in curs de dezvoltare biomasa este utilizata neefectiv, obtinandu-se, ca regula, 5-15% din necesitatea totala. In plus, biomasa nu este atat de comoda in utilizare ca si combustibil fosil.

 Utilizarea biomasei poate fi periculoasa pentru sănătate şi mediu. Spre exemplu, la prepararea bucatelor in incaperi putin aerisite se pot forma CO, NOx, formaldehide, particule solide, alte substante organice, concentratia carora poate intrece nivelul recomandat de Organizatia Mondiala a Sanatatii. In plus, utilizarea traditionala a biomasei (de obicei arderea lemnului)  favorizeaza deficitul in crestere al materiei lemnoase: Saracirea de resurse, de substante hranitoare, problemele legate de micsorarea suprafetelor padurilor si largirea pustiurilor.

 Exista un potential enorm a biomasei, care poate fi inclus in circuit in cazul inbunătatirii utilizarii resurselor existente si cresterea productivitatii. Bioenergetica poate fi modernizata datorita tehnologiilor moderne de transformare a biomasei initiale in purtatori de energie moderni si comozi (energie electrica, combustibili lichizi si gazosi, solid finisat).