سری مباحث انرژی ۱۰۱ دانشگاه MCE بر چرایی و چگونگی انرژی‌های تجدیدپذیر تمرکز دارد تا بتوانید درباره مفاهیمی مانند مزایای زیست‌توده و علم پشت انرژی خورشیدی بیشتر بدانید. به دنبال مطالب بیشتری هستید؟ برای مطالعه بیشتر در این زمینه، به لینک‌های این وبلاگ مراجعه کنید. انرژی ۱۰۱ یا اینکه عمیق‌تر به درون خودمان فرو برویم کارشناس انرژی سری.
انسان‌ها از زمان اختراع آتش با سوزاندن چوب، از انرژی زیستی یا زیست‌توده به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کرده‌اند. در حالی که روش‌های استفاده از منابع زیست‌توده تغییر کرده است، زیست‌توده یک منبع اصلی انرژی جهانی است. در این وبلاگ، اصول اولیه چگونگی مهار زیست‌توده و تبدیل آن به انرژی تجدیدپذیر را بررسی می‌کنیم.
انرژی زیستی چیست؟
انرژی زیستی فرآیند تبدیل مواد آلی، معروف به زیست‌توده، که توسط گیاهان یا حیوانات ایجاد می‌شود، به انرژی است. گیاهان با فتوسنتز، انرژی خورشید را به مواد مغذی تبدیل می‌کنند که می‌توانند برای رشد از آنها استفاده کنند. زیست‌توده، زباله حاصل از مواد گیاهی یا فضولات حیوانی است که حاوی انرژی ذخیره شده از خورشید است. امروزه ما از زیست‌توده به شکل چوب، ضایعات زراعی، فضولات حیوانی و حتی زباله استفاده می‌کنیم.
مزایای انرژی زیستی چیست؟
زباله‌های تولید شده در صنایع کشاورزی و جنگلداری اغلب در محل‌های دفن زباله یا با سوزاندن یا کمپوست دفع می‌شوند. با استفاده از این منابع برای تولید انرژی زیستی، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهیم، زباله‌ها را از محل‌های دفن زباله منحرف می‌کنیم و منابع درآمد اضافی ایجاد می‌کنیم. زیست‌توده یک منبع تجدیدپذیر است زیرا فراوان است و به سرعت بازسازی می‌شود. با مدیریت مسئولانه، زیست‌توده می‌تواند کربن خنثی باشد. این بدان معناست که اگرچه کربن هنگام تبدیل زیست‌توده به انرژی در جو آزاد می‌شود، فرآیند تولید زیست‌توده همان مقدار کربن را از جو خارج می‌کند. این فرآیند یک حلقه پایدار از رشد و استفاده ایجاد می‌کند.
معایب انرژی زیستی چیست؟
روش اصلی تبدیل زیست‌توده به انرژی از طریق سوزاندن است که گازهایی را آزاد می‌کند که می‌توانند به آلودگی هوا کمک کنند. اگر قرار بود منابع زیست‌توده در درجه اول برای استفاده در زیست‌توده کشت شوند، باید مقادیر زیادی زمین و آب را حفظ می‌کردیم. علاوه بر این، ساخت و بهره‌برداری از نیروگاه‌های زیست‌توده هنوز گران است. با پیشرفت فناوری زیست‌توده و کاهش هزینه ایجاد تأسیسات، اجرای شیوه‌های پایدار که کل زنجیره تأمین را در نظر می‌گیرند، مهم است. به این ترتیب، می‌توانیم هنگام تولید زیست‌توده، استفاده مسئولانه از منابع را تضمین کنیم.
چگونه از انرژی زیستی بهره ببریم؟
احتراق مستقیم
احتراق مستقیم فرآیند سوزاندن زیست توده در یک محفظه احتراق یا کوره است که انرژی را به صورت گرما آزاد می‌کند. این گرما برای ایجاد بخار برای به حرکت درآوردن توربین استفاده می‌شود که انرژی مکانیکی تولید می‌کند که به برق تبدیل می‌شود. احتراق مستقیم همچنین می‌تواند برای گرمایش فضا و آب در ساختمان‌ها استفاده شود.
هضم بی‌هوازی
تجزیه زیست‌توده، گاز متان و دی‌اکسید کربن آزاد می‌کند. در فرآیند هضم بی‌هوازی، زیست‌توده حاصل از کود، زباله‌های غذایی و سایر مواد آلی در یک ظرف دربسته و بدون اکسیژن قرار می‌گیرد. پس از نگهداری، این زیست‌توده توسط باکتری‌ها تجزیه می‌شود که گاز را به عنوان محصول جانبی تولید می‌کنند. سپس این گاز جمع‌آوری و به عنوان یک جایگزین تجدیدپذیر برای گاز طبیعی استفاده می‌شود.
تبدیل سوخت
زیست‌توده همچنین می‌تواند به سوخت‌های زیستی تبدیل شود که به عنوان جایگزین سوخت فسیلی عمل می‌کنند. توده زیست‌توده را می‌توان از طریق تبدیل ترموشیمیایی، تبدیل شیمیایی یا تبدیل بیولوژیکی به سوخت تبدیل کرد. تبدیل ترموشیمیایی از گرما برای ایجاد سوخت در یک ظرف تحت فشار استفاده می‌کند. این سوخت بسته به فرآیند دقیق می‌تواند جامد، مایع یا گاز باشد. تبدیل شیمیایی از مواد شیمیایی برای ایجاد سوخت مایع، معمولاً به شکل بیودیزل، استفاده می‌کند. تبدیل بیولوژیکی، تخمیر زیست‌توده به اتانول است که معمولاً برای سوخت‌های حمل و نقل استفاده می‌شود.
آیا می‌توان از انرژی زیستی برای حمل و نقل استفاده کرد؟
سوخت‌های زیستی مایع می‌توانند در وسایل نقلیه به عنوان جایگزینی برای بنزین استفاده شوند. رایج‌ترین سوخت‌های زیستی مایع، اتانول است که از قندهای موجود در غلات ساخته می‌شود و بیودیزل که از روغن‌های طبیعی ساخته می‌شود. هر دو سوخت، جایگزین‌های پاک‌تری برای بنزین و سوخت دیزل ارائه می‌دهند. این سوخت‌های جایگزین اغلب با منابع سوخت سنتی مخلوط می‌شوند. در واقع، ۹۷۱TP50T از کل بنزین در ایالات متحده حاوی مقداری اتانول است. بیشتر بنزین با اتانول 10% مخلوط می‌شود، اما وسایل نقلیه با سوخت انعطاف‌پذیر می‌توانند تا ... سوخت اتانول 83%.
حقایق جالب
- ۳۹۱TP50T از انرژی تجدیدپذیر در ایالات متحده از زیست توده (بیوماس) تامین می‌شود.
- بسیاری از کشاورزان آمریکایی از کود حیوانی برای تولید انرژی زیستی استفاده می‌کنند. یک مزرعه با ۱۰۰۰ گاو می‌تواند کود کافی برای تأمین انرژی تا ... تولید کند. ۳۰۰ خانه در هر روز.
- صنعت زیست توده ایجاد کرده است ۲۸۵۰۰۰ شغل در ایالات متحده، با پتانسیل گسترش در سال‌های آینده
به دنبال وبلاگ‌های بیشتری در مورد انرژی هستید؟ در خبرنامه ماهانه ما ثبت نام کنید. خبرنامه الکترونیکی برای دریافت این محتوا و موارد دیگر مستقیماً به صندوق ورودی خود.
