La définition de la biomasse et l'énergie de la biomasse ne s'appliquent pas du tout aux organismes vivants. Pour dissiper tout doute, l'Union européenne a publié une définition spécifique du terme, spécifiant les sources d'énergie alternatives et renouvelables. Selon ces directives, la biomasse est un composant biodégradable des produits, déchets et résidus de la production agricole, forestière et halieutique. La biomasse comprend également les déchets ménagers et industriels biodégradables. La production de chaleur et d'électricité en Pologne n'est plus basée sur le charbon, c'est pourquoi les sources alternatives, y compris la production de biomasse, ne cessent de gagner en popularité.
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La biomasse comme source d'énergie renouvelable, c'est-à-dire l'énergie issue de la biomasse
L'énergie solaire stockée dans la biomasse
Dans le processus de photosynthèse, les organismes végétaux accumulent l'énergie solaire dans la biomasse, qui est transmise aux animaux dans la chaîne alimentaire. L'énergie de la biomasse peut être utilisée en la convertissant sous d'autres formes. La combustion de biomasse ou de ses produits de décomposition génère de la chaleur, qui à son tour peut être convertie en électricité.
Des exemples typiques de biomasse à des fins de technologie énergétique sont :
- Plantes cultivées à des fins énergétiques - colza, maïs, saule, miscanthus, renouée de Sakhaline, millet et autres.
- Déchets et sous-produits des exploitations agricoles, forestières et de pêche.
- Restes et déchets de la transformation industrielle du bois.
- Bois ancien et usagé provenant du secteur forestier, privé ou industriel.
- Algues et plantes obtenues lors de l'entretien des plans d'eau.
- Déchets biologiques des ménages et des installations industrielles.
Les combustibles fossiles tels que le gaz naturel, le pétrole brut ou la tourbe ne sont pas des ressources biologiques. Bien qu'ils aient été créés à partir de biomasse morte, leur développement a pris beaucoup de temps.
Division de la biomasse en différents groupes
Afin de mieux distinguer les différentes matières premières, la biomasse peut être classée selon différents critères. Par conséquent, il est possible de diviser la matière première en biomasse sèche et fraîche en fonction de la teneur en eau. Dans le second cas, il s'agit de plantes fraîches à forte teneur en humidité. Un autre critère est l'origine de la biomasse. Il peut s'agir de biomasse végétale ou animale ou dérivée de micro-organismes et de champignons.
La biomasse d'origines diverses est utilisée pour produire des biocarburants solides, liquides et gazeux. Les combustibles solides peuvent être fabriqués à partir de tout type de masse végétale, en utilisant à la fois des cultures énergétiques et des déchets de bois. Les combustibles gazeux sont produits par la fermentation de la biomasse ou la pyrolyse du bois. Les bio-huiles et les bio-alcools sont produits à partir de diverses matières premières à l'aide de diverses technologies. Les types de biomasse les plus courants sont :
1. Bois et déchets de bois - le bois, autrefois ressource énergétique de base, joue encore aujourd'hui un rôle important dans la construction, l'ameublement et d'autres secteurs de l'économie. Il a généralement la forme :
- sciure de bois - un sous-produit de la coupe du bois dans les scieries, représente environ 10% de la matière première;
- copeaux - déchets provenant du tournage, du fraisage et d'autres formes de transformation du bois;
- copeaux de bois - bois de petite taille déchiqueté obtenu lors des coupes d'entretien (nettoyage tardif) et des cimes et autres résidus sur les clairières et éclaircies des classes d'âge plus âgées;
- écorce - un déchet énergétiquement précieux, partiellement traité lors de la transformation du bois en sciure de bois;
- briquette - sciure de bois pressée, copeaux de bois ou copeaux sans adjonction de liants;
- pellet - granulés de sciure et de copeaux pressés sous haute pression sans ajout de substances liantes.
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2. Plantes à croissance rapide - les cultures énergétiques peuvent être utilisées pour la production de briquettes et de pellets, elles sont cultivées sur des sols peu productifs ou dégradés, ne créant pas de concurrence pour l'agriculture.
3. Déchets et produits agricoles - les excédents et déchets agricoles peuvent être utilisés à des fins énergétiques.
- paille - à des fins énergétiques, le surplus de paille de tous types de céréales est utilisé, ainsi que la paille de colza, de tournesol et de haricot qui ne sont pas utiles en agriculture.
- foin - plantes herbacées séchées, surtout avec beaucoup de tiges ligneuses (faible valeur agricole).
4. Déchets agricoles - lisier, le lisier est utilisé pour produire du biogaz.
5. Déchets des usines de transformation agricole-alimentaire - production de biogaz à partir de déchets provenant, entre autres, provenant des sucreries, des brasseries, des abattoirs, des usines de production d'aliments pour animaux, des usines de transformation du poisson, etc., permet l'élimination simultanée des déchets. Ou peut-être serez-vous également intéressé cet article sur les chaudières à biomasse?
Des déchets organiques à l'énergie issue de la biomasse thermique et électrique
Biomasse - sources d'énergie renouvelables
Le stockage de l'énergie solaire par les plantes dans leurs tissus permet de la récupérer de diverses manières. D'une part, la biomasse peut être brûlée dans les centrales thermiques et les centrales électriques, et l'énergie thermique obtenue peut être convertie en chaleur dans les appartements ou en électricité dans le réseau. D'autre part, il existe des technologies de transformation de la masse organique en biocarburant pour entraîner des moteurs à combustion interne.
Le stockage de l'électricité produite par le vent ou le rayonnement solaire est un problème sérieux. Il est également difficile de prévoir et de planifier avec précision la puissance d'une centrale électrique dépendante des caprices de la nature - des pluies prolongées réduisent l'efficacité des panneaux photovoltaïques, et un vent faible immobilise les parcs éoliens. Cela ne s'applique pas à la production d'énergie à partir de la biomasse, qui, lorsqu'elle est accumulée en quantités appropriées, garantit une production régulière et stable.
L'huile végétale et le bioéthanol remplacent le diesel et l'essence traditionnels. Les matières premières pour leur production sont la biomasse des plantes énergétiques et des céréales. Le biogaz produit à partir de la biomasse peut se substituer aux véhicules à moteur à gaz.
Rentabilité de l'utilisation de la biomasse à des fins énergétiques
La biomasse est potentiellement la plus grande source d'énergie. Sur un hectare de terre agricole, il est possible de collecter environ 10 tonnes de biomasse dont la valeur énergétique dépasse l'équivalent de 10 tonnes de charbon. Contrairement à la houille et aux autres combustibles fossiles, la biomasse n'émet pas une grande quantité de composés soufrés.
En Pologne, les déchets de paille, les boues d'épuration et les déchets de bois jouent un rôle important dans la biomasse utilisée à des fins énergétiques. Le principal sous-produit de l'activité agricole est la paille. Une partie de la paille est utilisée pour le fourrage et la litière, ainsi que comme engrais organique. Le reste est transformé en briquettes et pellets.
La limitation de l'énergie basée sur l'utilisation de la biomasse dans notre pays est la difficulté de sa disponibilité. Afin de pouvoir utiliser les déchets et la biomasse agricole, ceux-ci doivent être correctement préparés et traités. L'automatisation du processus de combustion nécessite de transformer la matière première en granulés appropriés. La rentabilité de l'achat de matière première-biomasse et de la transformation en chaleur et en électricité par les producteurs polonais dépend cependant d'une politique appropriée à tous les niveaux - local, national et international.
Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'énergie de la biomasse
Un avantage sérieux de la biomasse est ses diverses possibilités d'application : électricité, énergie thermique, chauffage de l'eau domestique, mais aussi comme biocarburant. L'utilisation de l'énergie de la biomasse dépend des besoins réels et stimule ainsi la demande. Ce sont des sources d'énergie renouvelables qui assurent une disponibilité constante avec une utilisation durable. De plus, les matières premières biologiques se développent relativement rapidement, de sorte que leur production dans le monde peut atteindre un niveau élevé. La culture et la récolte de plantes à croissance rapide ont un effet positif sur le bilan du dioxyde de carbone. Les plantes le lient et moins de ce gaz est libéré dans l'atmosphère.
L'électricité produite en Pologne à partir de la biomasse peut contribuer à un cluster énergétique. Le cluster énergie est une solution soutenant l'indépendance énergétique des zones territorialement définies du pays. L'inconvénient des matières premières biologiques est leur production dans une zone limitée dans le monde. Sous certaines conditions, il peut concurrencer la production alimentaire.
