Sabtu, 28 Juli 2012


Energi Biomassa
Beautiful Celebrities
Definisi dan skala - Biomassa terdiri dari setiap bahan organik tanaman baik atau hewani. Energi Biomassa adalah energi yang tersimpan karbon, solar dan hidrogen.

Ditangkap awalnya melalui fotosintesis menjadi ikatan kimia - yang sekarang tersedia pada permintaan dalam bahwa bahan organik. Muncul dalam berbagai bentuk (Lihat Gambar 1)  meskipun biomassa kayu menyumbang sebagian besar dari ini total tahunan biomassa digunakan secara global (87 persen). 


Energi mentah adalah energi yang belum terkena konversi apapun atau proses transformasi dan energi primer mengacu pada penggunaan langsung pada sumbernya, atau menyediakan kepada pengguna tanpa transformasi, energi mentah.  

Energi biomassamembuat naik 10 persen dari bauran energi total dunia primer atau 77 persen dari energi terbarukan dunia primer mix.1Konversi rute - konversi Energi merupakan isu penting untuk energi biomassa.Radiasi matahari menyediakan lebih banyak energi dalam satu jam ke bumi daripada semua energi yang dikonsumsi oleh manusia dalam satu tahun penuh.  

Tetapi efisiensi dengan mana tanaman mengkonversi radiasi matahari menjadi energi biomassa agak rendah: 100 kali lebih efisien per satuan luas (meskipun lebih murah) dibanding photovoltaics surya (Kartha dan Leach, 2001).  

Bahkan tanaman yang tumbuh tercepat yang tersedia hanya menyimpan radiasi matahari dalam biomassa pada m² kurang dari 1 / W, dibandingkan dengan radiasi matahari yang masuk dari sekitar 200-300 W / m², efisiensi konversi kurang dari 0,5 persen) (Lewisdan Nocera, 2006).

 Sementara sebagian besar energi biomassa dibakar langsung untuk domestik panas dan memasak (yang memiliki keunggulan  komparatif biomassa substansial dibandingkan sumber energi lainnya), sekarang ada rute konversi berbagai terhadap semua
operator energi utama: panas, listrik, bahan bakar nabati cair atau gas (lihat Gambar 2).

Meskipun rute konversi tersebut memungkinkan untuk berbagai tingkat ini tidak tentu membuat mereka masuk akal dari segi ekonomi atau energi-efisiensi melihat, seperti dibahas di bawah.
Kimia transformasi mengubah bahan bakar dari satu bentuk ke bentuk lainnya melibatkan baik pengurangan nilai energi bahan, atau masukan energi, atau keduanya.

Karena itu, sering terbaik dari perspektif efisiensi energi untuk menggunakan seluruh tanaman dalam bentuk aslinya daripada mengkonversi mereka kecuali dikonversi.
 
Bentuk mengarah ke peningkatan efisiensi substansial tempat lain. Misalnya dibakar biji-bijian gandum menghasilkan 17MJ/kg tapi ini naik ke 28MJ/kg jika tangkai gandum dibakar juga. Jika dikonversi menjadi etanol, massa yang sama dari biji-bijian gandum akan menghasilkan 8.3MJ/kg, hanya 30 persen dari energi - mengabaikan substansial input energi yang diperlukan untuk mencapai konversi (Ponton, 2009).  

Tentu saja dengan menggunakan
seluruh tanaman bukan bagian dari itu mungkin memiliki dampak luar energi sederhana efisiensi, seperti menipisnya bahan organik dalam tanah, dengan potensi konsekuensi serius di daerah rawan perubahan iklim dan kekeringan.



Jika massa tanah seluruh Inggris ditanami biofuel bahan baku masih akan hanya menghasilkan kurang dari seperlima dari bahan bakar fosil saat ini konsumsi.  

Penggunaan bahan baku biomassa untuk membuat biofuel cair karena masuk akal.  

Satu pengecualian potensial adalah penggunaan ganggang mikroskopis sebagai bahan baku, yang konversi tersebut bisa lebih efisien dibandingkan tanaman lain, tetapi masih dalam pengembangan komersial (lihat Tabel 1).
 

Sebuah pilihan yang lebih baik saat ini langsung co-firing residu hutan dan tanaman dan berdedikasi produk biomassa perkebunan untuk panas, listrik atau keduanya

Hal ini untuk menghindari kerugian energi dalam konversi dan dapat menggantikan bahan bakar fosil cair saat ini digunakan untuk pembangkit listrik, menyimpannya untuk bahan bakar transportasi. Dengan putaran transportasi listrik sudut, pembangkit listrik akan segera mulai untuk menggantikan bahan bakar cair dalam hal apapun.

Gasifikasi adalah harapan masa depan yang besar sebagai pilihan untuk konversi biomassa bahan baku, karena turbin gas yang lebih efisien dalam menangkap energi daripada pilihan turbin uap konvensional - sehingga meningkatkan energi akhir efisiensi. Sejauh mana pilihan tersebut tersedia secara komersial atau di bawah
pengembangan ditunjukkan pada Tabel 1.


  aMengingat efisiensi konversi dan ketersediaan komersial pilihan yang tercantum di atas, penggunaan residu hutan dan tanaman dan produk biomassa perkebunan langsung di panas atau produksi listrik atau keduanya kemungkinan akan tetap kompetitif dalam jangka pendek sampai jangka menengah.  

Inefisiensi konversi utama, bagaimanapun, mengindikasikanbahwa produksi energi biomassa yang cenderung relatif lahan intensif.  

Dalam semakin lahan langka di dunia ini akan mendukung pilihan biomassa yang baik:  

(I) residu atau oleh-produk hutan lain atau penggunaan lahan pertanian, menyediakan ini tidak terlalu tersebar atau rendah kepadatan atau 
(ii) cepat tumbuh tanaman tahunan, yang tidak memerlukan persiapan lahan tahunan energik (sekitar 10 persen dari suatu tanaman khas 'tahunan kandungan energi bruto); disesuaikan dengan marjinal ketimbang Perdana pertanian lahan dan membutuhkan minimal energi-intensif pupuk atau 
(iii) pintar tanam pengaturan dalam pengelolaan pertanian atau peternakan yang ada yang meningkatkan produktivitas dari sistem (seperti agroforestry).  

Pilihan bahwa tanaman mengandung lignin semata-mata mendukung pada lahan marginal hanya dapat memberikan ilusipembangunan berkelanjutan karena lahan marjinal akan membutuhkan wilayah yang lebih luas penanaman untuk memenuhi kebutuhan energi yang sama seperti situs lebih subur dan orang miskin sering tidak proporsional tergantung pada bera hijau ataumarjinal rangeland untuk mata pencaharian mereka.

Tren dan persepsi - Energi Biomassa adalah bentuk tertua dari energi yang digunakan oleh manusia tetapi sering berlapis ter sebagai 'efisien', 'non-komersial', 'menjebak orang dalam kemiskinan '(misalnya melalui kerepotan koleksi kayu makan ke penggunaan yang lebih produktif lain waktu, atau penggunaan kotoran mengurangi kesuburan tanah) 'merusak kesehatan masyarakat', atau bertanggung jawab untuk 'menebang pohon '(Bank Dunia, bertanggal-a). 


Beberapa analis bahkan pergi sejauh untuk mengatakan bahwa 'masalah energi utama yang mempengaruhi orang-orang miskin di sebagian besar Ketiga Dunia ... adalah ketergantungan mereka pada sumber daya biomassa untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga dan agro-industri kebutuhan '(Barnes dan Floor, 1999).  

Jika tidak ditangani, seperti masalah terutama mempengaruhi perempuan dan anak sebagai beban kayu mengumpulkan jatuh pada mereka dan menghirup asap dari memasak pada kompor tidak efisien terutama masalah dalam negeri (Clancy et al., 2002). Akibatnya, beberapa pengembangan utama organisasi telah mengabaikan sama sekali energi biomassa (World Bank, 2003; UNDP, 2002).  

Beberapa tuduhan terhadap energi biomassa mungkin benar bila tidak tepat dikelola dan digunakan (terutama dalam pengaturan domestik), tapi sama bisa dikatakan untuk manajemen tidak pantas dan penggunaan sebagian sumber energi alternatif (Torres-Duque et al., 2008). 
Tumbuh pemahaman tentang bagaimana untuk memecahkan masalah tersebut, seperti lebih efisien kompor ventilasi, lebih baik dan asap ekstraksi (Barnes et al., 1994), dikombinasikan dengan kemajuan teknologi terbaru (misalnya di panen, densifikasi atau konversi ke bahan bakar dapat digunakan lebih), membuat penolakan terus biomassa energi serius usang.  

Negara program seni untuk mencapai karbon nasional netralitas di Denmark pada tahun 2050 memiliki dua kali lipat dari penggunaan biomassa sebagai sumber daya Komponen sentral (Lund, 2007; Lund dan Mathiesen, 2008).  

Bantalan ini rencana ambisius meningkat co-firing, gabungan panas dan pilihan listrik, insentif untuk beralih tanaman biji-bijian utama pertanian terhadap orang-orang yang menghasilkan besar volume biomassa sisa setelah panen (misalnya, beralih dari gandum hasil jagung di tanpa kehilangan makanan tetapi menghasilkan biomassa jauh lebih besar energi bahan baku output).  

The Outlook Energi Dunia terbaru sangat menunjukkan peningkatan penggunaan komersial energi biomassa (IEA, 2009b). 
Sebagai energi biomassa mulai mengambil peran berkembang dalam keamanan energi negara-negara di utara, penelitian dan perkembangan teknologi telah mengumpulkan kecepatan. Salah satu penekanan telah di menggunakan residu pertanian dan hutan secara efisien.
Misalnya, ketika panen residu biomassa hutan setelah penebangan, penelitian telah menunjukkan profitabilitas dari pengolahan residu penebangan menggunakan bundling baru teknologi daripada sistem pelet lokal atau remote.  

Yang paling penting faktor dalam pengurangan secara keseluruhan dalam emisi CO2 adalah jenis energi biomassa diinstal dibandingkan bahan bakar fosil diganti dan jumlah bersih dari biomassa dipanen per satuan luas - bukan biaya transportasi karena mungkin telah seharusnya (Eriksson, 2008).

Pada tingkat domestik, pembakaran biomassa juga maju. Kayu dipecat pemanas sistem semakin banyak digunakan di seluruh Eropa, sering dengan bahan bakar yang lebih fleksibel pelet bukan kayu besar atau bundel kayu. Sebagai contoh, di Austria 80 persen rumah baru dilengkapi dengan boiler pelet kayu sebagai standar, beberapa dengan penuh otomatis 'cocok dan melupakan' memberi makan sistem. Tas pelet kayu yang tersedia dari toko-toko lokal.




Sebuah rumah khas membutuhkan boiler 25kW dan 6 ton, 3m x 3m pelet kayu toko (Hartman, 2009). Keuntungan dari pemanasan kayu bakar adalah bahwa meskipun biaya tinggi instalasi awal, biaya operasional rendah (Ashden Awards,2009).  

Ini berarti bahwa sistem bahan bakar kayu sangat cocok untuk memasok tingkat tinggi dan stabil energi (sering ditemukan di komunal atau industri lebih daripada pengaturan domestik - lihat contoh di Korhaliller, 2010). 
Tapi pembakaran untuk panas hanya satu pilihan. Semakin biomassa kayu adalah juga digunakan untuk kedua gabungan panas dan pembangkit listrik.  

Sudah ada canggih teknologi tidur fluida yang memberikan efisiensi pembakaran tinggi, rendah berjalan biaya dan fleksibilitas yang tinggi, terutama pada skala yang lebih besar (20-100 MW).  

Menggunakan Britania Raya sebagai salah satu contoh OECD, sekitar 1 juta ton biomassa saat dibakar atau co-dipecat di pembangkit listrik biomassa berdedikasi.

Beberapa 3GW dari 'besar' proyek listrik biomassa (> 350MW) telah menerima perencanaan izin dan dalam pembangunan membutuhkan 20-25 juta ton biomassa setiap tahun.




Selain itu, 4GW proyek biomassa menengah dan kecil listrik (100 - 350 MW) telah menerima izin perencanaan dan dalam pembangunan yang membutuhkan 30-35 juta ton biomassa setiap tahun. Secara total selama 7GW daya biomassa tanaman saat ini sedang dikembangkan membutuhkan 50-60 juta ton biomassa setiap tahun (Bonsall, 2010). Ini setara dengan 5-6 kali biomassa tersedia

Kepulauan Inggris keseluruhan, diperkirakan 10 juta ton, walaupun jumlah yang tepat sangat tergantung pada pasar yang ada kompleks untuk tanaman pertanian dan hutandan residu.  


Meskipun kelimpahan relatif dari pasokan kayu di tempat lain diEropa, masih diperkirakan bahwa pada tahun 2020 akan ada defisit sekitar biomassa 200-260000000 meter kubik kayu (kira-kira setara dengan 100-210000000 ton) di 16 negara yang disurvei (CEPI, 2007).

Bahkan pada skala domestik, sistem sekarang tersedia yang menghasilkan panas baik dan listrik dari biomassa kayu meskipun dengan kualitas bahan bakar yang cukup ketat tuntutan (seperti pelet dinilai berkualitas).  


Teknologi gasifikasi komersial adalah juga pada tahap komersial tetapi dengan penyebaran yang terbatas karena biaya awal yang tinggi dan menuntut persyaratan operasional dan spesifikasi bahan bakar (IEA, 2007a).

Sekian terima kasih telah membacanya!
Sumber:  scidev.net

Baca: Advantages of biomass energy for non-OECD countries 

Tidak ada komentar: