Connect with us

Energetska efikasnost

Obnovljivi izvori energije – Energija biomase

Objavljeno

:

Obnovljivi izvor energije - biomasa, biogoriva, biogas

Pod energijom biomase podrazumevamo energiju koja se po pravilu oslobađa sagorevanjem raznih organskih materijala. Kada se govori o ovim izvorima energije, uglavnom se misli na biomasu (drvo, kora…), biogoriva (razna ulja i alkoholi), biogas (nusprodukti raspada- nja raznih organskih materija, najčešće na deponijama, velikim đubrištima, na farmama…).

BIOGAS je gasna mešavina koja se sastoji od 60–70% metana (CH4) i 30–40% ugljen-dioksida (CO2) i koja se dobija prilikom bakterijske razgradnje organskih materija pod anaerobnim uslovima. Pored odsustva kiseonika, neophodni uslovi su konstantna temperatura i pH vrednost od 6,5 do 7,5. Raspadanje je najefektivnije na temperaturi od 15°C (psihrofilne bakterije), 35°C (mezofilne bakterije) i 55°C (termofilne bakterije). U praksi se pokazalo da je zadržavanje od oko 10 dana najefektivnije za termofilne bakterije, 25 do 30 dana za mezofilne i 90 do 120 dana za psihrofilne. Većina postrojenja danas radi u mezofilnom temperaturnom rangu. Pošto se biogas proizvodi tamo gde se organski materijal razgrađuje bez vazduha, postoji širok spektar organskih materija koje su pogodne za anaerobnu razgradnju. Neke od tih materija su:

  • tečno i čvrsto stajsko đubrivo,
  • posebno prikupljan biološki otpad iz stambenih delova,
  • obnovljivi materijali, kao što su kukuruzna silaža, semenke koje se ne koriste za ishranu itd,
  • mulj iz kanalizacije i masti,
  • korišćeni podmazivači,
  • trava (npr. u EU neobrađena zemlja); drvo nije pogodno za proizvodnju biogasa, jer bakterije koje proizvode metan ne mogu da svare lignin kojeg ima u drvetu,
  • biološki otpad iz klanica, pivara, destilerija, prerade voća i proizvodnje vina, mlekara, industrije celuloze, šećerane…

U industrijskim zemljama nastaje 300-400 kg komunalnog otpada godišnje po osobi. Ovaj otpad se skuplja i odlaže na bezbednim i sanitarnim deponijama, koje podrazumevaju zaštitu podzemnih voda, kao i zaštitu vazduha od prljavog i opasnog deponijskog gasa. Deponijski gas nastaje razgradnjom organskih supstanci pod uticajem mikroorganizama u anaerobnim uslovma. U središtu deponije nastaje nadpritisak, pa deponijski gas prelazi u okolinu. Prosečan sastav deponijskog gasa je 35–60% metana, 37–50% ugljen-dioksida, u manjim količinama se mogu naći ugljen-monoksid, azot, vodonik-sulfid, fluor, hlor, aromatični ugljovodonici i drugi gasovi u tragovima. Na osnovu navedenog sastava deponijskog gasa, može se uočiti da je on vrlo opasan, jer je metan u određenim koncentracijama veoma eksplozivan. Da bi se odstranili negativni uticaji nekontrolisanog širenja deponijskog gasa, izvodi se plansko sakupljanje i prisilno usmeravanje gasa ka mestu sagorevanja, što takođe pospešuje bržu stabilizaciju svežih delova deponije, smanjuje zagađivanje otpadnih voda i omogućava korišćenje energije na deponiji (grejanje, topla voda, struja).

Da bi se spaljivanjem deponijskog gasa dobila energija, potrebno je postaviti vertikalne perforirane cevi u telo deponije i horizontalno ih povezati. Preko kompresorskog postrojenja deponijski gas se isisava, sabija, suši i usmerava ka gasnom motoru. Iz sigurnosnih razloga preporučuje se ugradnja visokotemperaturne baklje koja preuzima viškove proizvedenog gasa. Deponijski gas sa prosečnim sadržajem metana od 50% ima donju toplotnu moć Hd = 5 kWh/Nm³, što znači da 1 m³ biogasa sadrži približno istu količinu energije kao 0,6 litara lož ulja ili 0,65 Nm³ prirodnog gasa.

// Iz 1 Nm³ deponijskog gasa dobija se 2 kWh električne energije, 2,15 kWh toplotne energije.

Dobijena električna energija koristi se za vlastite potrebe ili se predaje u električnu mrežu. Proizvedena toplota može se koristiti na deponiji za proizvodnju tople vode, u staklenicima i plastenicima za proizvodnju ranog povrća i cveća, u industrijskim pogonima u blizini deponije, za grejanje stambenih zgrada i kod drugih potrošača toplote.

BIODIZEL je komercijalni naziv za metil-ester koji se dobija esterifikacijom viših nezasićenih masnih kiselina i alkohola u prisustvu Na-metilata kao katalizatora. Više masne kiseline su ulja i masti različitog porekla, a alkohol je u ovom slučaju metanol. Metil-ester repičnog ulja najčešće se označava akronimima MERU ili MER, dok se metil-ester suncokretovog ulja označava akronimom MESU.

Hemijska reakcija

Hemijska reakcija

Kao sporedni produkt ove hemijske reakcije nastaje glicerin koji se može koristiti u različite svrhe. Razdvajanje esterske (lakše) i glicerinske (teže) faze vrši se u uređajima za taloženje, praktično na granici rastvorljivosti ovih faza. Dobijena esterska faza se dalje ispira vodom radi uklanjanja zaostalog metanola, glicerina, katalizatora i sapuna. Isprani estri se suše pod vakuumom i hlade. U biodizel se dodaju aditivi koji poboljšavaju niskotemperaturno svojstvo, na primer kerozin, i stabilizatori (anti-oksidansi). Glicerinska faza (glicerin, metanol, katalizator) meša se sa vodom iz procesa pranja metil-estera. Zakišeljavanjem sa HCl, katalizator se razlaže na rastvor kaustične sode i metanol. Frakcionisanje metanola i glicerinske vode vrši se u rektifikacionoj koloni. Dobijeni metanol, čistoće 99,99% vraća se u proces esterifikacije i meša se sa vodom.

Glicerinska voda se dalje prerađuje do tehničkog glicerina. Glicerin se takođe može prerađivati do nivoa farmaceutske čistoće. Najčešće korišćena sirovina za dobijanje biodizela su različita biljna ulja (dobijena iz uljane repice, soje, suncokreta, palme, ricinusa, kikirikija i drugih uljarica), životinjska mast i reciklirano jestivo ulje (iz restorana i domaćinstava).

// Ispitivanja su pokazala da dizel motori sa pogonom na biodizel imaju značajno manju emisiju dima i čestica. Smanjenje emisije u proseku iznosi oko 47%.

Niža emisija dima i čestica postiže se i pri primeni mešavine konvencionalnog dizel goriva i MER-a. Slični rezultati se dobijaju i u pogledu redukcije emisije ugljenmonoksida (smanjenje oko 48%) i ugljovodonika (smanjenje oko 67%). Emisija oksida azota pri pogonu dizel motora na biodizel veća je u proseku za oko 10%. Uzrok ovoj pojavi je hemijski vezan kiseonik u molekulima MER-a.

Značajno je istaći i da je emisija policikličnih aromatičnih ugljovodonika, izrazito kancerogenih frakcija čestične emisije, niža za oko 80%. Sagorevanje biodizela u motorima ne povećava emisiju ugljen-dioksida u odnosu na emisiju koja bi nastala u prirodnom životnom ciklusu uljane repice. Zato je u pogledu doprinosa efektu staklene bašte biodizel neutralan.

// Biodizel je ekonomski jeftiniji od komercijalnog fosilnog goriva za oko 10%, a ekološki je neuporedivo zdraviji i isplativiji.

Više o obnovljivim izvorima energije:
Obnovljivi izvori energije – osnovna podela
Obnovljivi izvori energije – Solarna energija
Obnovljivi izvori energije – Eolska energija
Obnovljivi izvori energije – Kretanje morske vode i geotermalna energija
Obnovljivi izvori energije – Nuklearna fuzija na Zemlji

Autori:
Prof. dr D. Škobalj,
Ž. Đokić, dipl. inž.

Advertisement
Klik za komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Budućnost

Danci zadaju domaći zadatak u vezi sa OIE

Objavljeno

:

Od

Danska vlada je još 2012. usvojila plan prema kojem udeo obnovljivih izvora u energetskoj proizvodnji treba da poraste na 50 odsto do 2020., a zatim na 84 odsto do 2035. Za ostvarivanje ovog cilja, Danci će dobiti novog saborca – vetropark na moru snage 800MW.

Ministar za energetiku, komunalije i klimu Lars Lileholt je pohvalio ovaj projekat, opisavši ga kao veliki iskorak Danske ka ugljenično neutralnoj budućnosti. – Ovo će da bude naša najveća vetroelektrana na moru za sada i značajno će da doprinese lokalnom razvoju i zelenoj tranziciji – istakao je Lileholt.

Vetrenjače će, prema planu, nići u Severnom moru na oko 20 kilometara udaljenosti od obala grada Rinkobinga, na zapadu Jilanda. Lokacija je izabrana zato što baš na 20 kilometara od kopna Danci mogu da dobiju najviše čiste energije za uloženi novac. Priključenje vetroparka „Tor“ na dansku energetsku mrežu se očekuje između 2024. i 2027. godine. Ogromna vetroelektrana proizvodiće električnu energiju dovoljnu za oko 800 hiljada domaćinstava.

Vlada se nada da će u periodu od 2019. do 2025. srezati poreze za električnu energiju za više od 3 i po puta. Ukoliko se njihove težnje ostvare, prosečna danska porodica će na godišnjem nivou da uštedi oko 200 evra za potrušnju energije. Bravo Danci.

Nastavi sa čitanjem

Budućnost

Borba Vojvodine za očuvanje planete Zemlje

Objavljeno

:

Od

Lepa vest uoči 22. aprila, dana Planete Zemlje. Naime, Vlada Vojvodine utvrdila je tekst Deklaracije o zaštiti životne sredine kojom je predviđena zabrana korišćenja plastičnih kesa.

Ovom deklaracijom predviđeno je i da se upute preporuke opštinama i gradovima da do kraja 2020. godine bude uvedena zabrana za korišćenje plastičnih kesa i plastičnih proizvoda za jednokratnu upotrebu. U predloženoj deklaraciji navodi se da će do kraja 2024. godine ustanove čiji je osnivač pokrajina morati da pripreme projektnu dokumentaciju za uvođenje energetski efikasnih sistema grejanja.

U planu je još jedan korak koji će ići u prilog zaštite naše planete. Nime, pokrajinska vlast u saradnji sa vlastima u osam gradova Vojvodine u narednih 10 godina unapređivaće javni gradski prevoz nabavkom ekološki prihvatljivijih vozila koja će trošiti alternativna goriva, navodi se u predloženom dokumentu. Pokrajinske vlasti obavezuju se i da će se angažovati na povećanju pokrivenosti Vojvodine šumama, jer je sada 6,51 odsto teritorije pod šumama, a najavljuje se i razvoj urbanog pošumljavanja radi ozelenjavanja naseljenih mesta. Inače, predložena deklaracija sadrži niz ciljeva i definisanih aktivnosti kako bi se Vojvodina suočila sa „ključnim izazovima našeg vremena u oblasti zaštite životne sredine“ i biće ponuđena na donošenje Skupštini Vojvodine.

Izvor: Tanjug

Nastavi sa čitanjem
Advertisement

Industrijski podovi

Fasade

Prijava na newsletter

Izdvajamo

Popularno