Behovet for rene og fornybare energikilder har økt i takt med at verden sliter med klimaendringer og uttømming av fossilt brensel. Derfor har jakten startet etter alternative energikilder. To av de mest lovende alternativene er biomasse og bioenergi. Disse ressursene utgjør en fleksibel og miljøvennlig erstatning for tradisjonelle energikilder ved at de utnytter kraften i organiske materialer til å generere drivstoff, elektrisitet og varme.
Hva er biomasse?
Bioenergi produseres fra organiske materialer, kjent som biomasse, og dette er organiske komponenter som hovedsakelig stammer fra planter og dyr. Trevirke, matavfall, jordbruksrester og alger faller inn under denne gruppen. Mennesket har utnyttet biomasseenergi helt siden de tidligste hominidene lagde bål for å varme seg og lage mat. I dag brukes den hovedsakelig til kraftproduksjon og oppvarming.
Ifølge Det internasjonale energibyrået (IEA) økte andelen moderne bioenergi med nesten 3% i gjennomsnitt hvert år mellom 2010 og 2022, og denne trenden fortsetter. I dag kommer rundt 6% av verdens energiforsyning og 55% av den fornybare energien fra moderne bioenergi, noe som gjør den til den største fornybare energikilden. Med netto nullutslipp innen 2050 i sikte, sniker bioenergi seg innpå fossilt brensel.
Biomasse hovedtyper
1. Tre- og landbruksprodukter: Biomasse fra skog, landbruksavlinger og restprodukter. Eksempler: Vedkubber, flis, halm og maisstubber.
2. Fast avfall: Organiske materialer som finnes i kommunalt fast avfall. Eksempler: Matrester, papir og papp.
3. Deponigass og biogass: Gasser som produseres ved metanisering av organisk materiale i deponier og råtnetanker. Eksempler: Metan fra søppelfyllinger og biogass fra husdyrgjødsel.
4. Alkoholdrivstoff: Drivstoff som stammer fra gjæring av sukker som finnes i planter. Eksempler: Etanol fra mais og biodiesel fra soyabønner.
5. Akvatisk biomasse: Biomasse som stammer fra vannplanter og alger. Eksempler: Mikroalger, tang og tare.
Er biomasse en ren energikilde?
Siden biomasse består av materialer som stammer fra levende ting, inkludert planter og dyr, er den organisk. Planter, trevirke og strø er de vanligste biomasseressursene som brukes til energi. Hvis biomasseråstoffene ikke etterfylles like raskt som de brukes, kan de bli ikke-fornybare. Energien i biomasse er i utgangspunktet solenergi, som plantene får gjennom fotosyntesen, der karbondioksid og vann omdannes til næring (karbohydrater). Plantenes næring kan omdannes, både direkte og indirekte, til nyttig energi. Biomasse kan brennes direkte for å gi varme, omdannes direkte til elektrisitet eller foredles til biodrivstoff (indirekte).
“Biomasse er en integrert del av jordens karbonsyklus. Karbonsyklusen er prosessen der karbon utveksles mellom alle jordens lag: atmosfæren, hydrosfæren, biosfæren og litosfæren.”
Biomass Energy, National Geographic Education
Kildene, håndteringen og bruksområdene til biomasse er avgjørende for om den kvalifiserer som ren energi eller ikke. Biomasse har potensial til å bli en renere energikilde når den anskaffes på en ansvarlig måte og utnyttes effektivt. Den kan imidlertid bidra til forurensning og miljøødeleggelser hvis den håndteres feil.
Konvertere biomasse til bioenergi
Biomasse kan omdannes til bioenergi gjennom ulike prosesser:
- Forbrenning: Direkte forbrenning av biomasse for å produsere varme, som kan brukes til å generere elektrisitet.
- Gassifisering: Omdannelse av biomasse til syngass (en blanding av karbonmonoksid, hydrogen og metan) gjennom prosessering ved høy temperatur.
- Pyrolyse: Nedbrytning av biomasse ved høye temperaturer i fravær av oksygen, noe som produserer bioolje, syntesegass og trekull.
- Metanisering: Bakterier bryter ned organisk materiale i et oksygenfritt miljø og produserer biogass (primært metan og karbondioksid).
- Fermentering: Mikrobiell omdanning av biomasse til alkoholer som etanol og butanol.
Biomassekraftverk
Dampen som dannes under forbrenningen av plante- eller dyremateriale i et forbrenningskammer, driver et biomassekraftverk. Ved å bruke biomasse som er produsert på en ansvarlig måte, bidrar de i betydelig grad til å redusere avhengigheten av fossilt brensel og motvirke klimaendringene. Nedenfor har vi laget en trinn-for-trinn-veiledning for å vise hvordan et biomasseanlegg fungerer:
- Forberedelse og tilførsel av brensel: Innsamling, lagring og bearbeiding av biomasse, for eksempel flis, jordbruksrester og organisk avfall, for å sikre jevn størrelse og fuktighetsinnhold.
- System for mating av brensel: Transportører brukes til å flytte bearbeidet biomasse inn i forbrenningskammeret. Matemekanismen regulerer tilførselshastigheten for å opprettholde ideelle forbrenningsforhold.
- Forbrenning og gassifisering: Biomassen brennes for å produsere varme, noe som genererer damp. Alternativt kan biomassen omdannes til syngass ved hjelp av høytemperaturprosessering. Deretter forbrennes syngassen for å produsere varme i turbiner eller motorer.
- Dampgenerering: Kjeler og varmevekslere bruker varmen fra forbrenning eller gassifisering til å omdanne vann til høytrykksdamp. Turbiner som er koblet til elektriske generatorer, drives av denne dampen.
- Produksjon av elektrisitet: En dampturbin omdanner termisk energi fra damp til mekanisk energi, som får en generator til å snurre rundt for å produsere elektrisk strøm ved hjelp av energien som frigjøres fra turbinen, og som deretter driver en generator for å produsere elektrisitet.
- Avfallshåndtering og resirkulering: Eventuelle andre rester fra forbrenningen samles inn og enten deponeres eller gjenbrukes i landbruket eller bygg- og anleggsbransjen. En del av dampen kan også gjenvinnes ved turbinens utløp og brukes som drivstoff. Dette er også kjent som kraftvarmeproduksjon.
Hvilken rolle spiller biomasse i fornybar energi?
Biomasse er en bærekraftig energikilde som kan brukes til å redusere avhengigheten av fossilt brensel og redusere utslippene av klimagasser. I henhold til EU-regler må “biomasse til energiformål produseres, foredles og brukes på en bærekraftig og effektiv måte for å optimalisere klimagassbesparelser og opprettholde økosystemtjenester”. Biomasse spiller flere roller i fornybar energiproduksjon:
1. Mangfoldig energiproduksjon
Energi fra biomasse kan omdannes til en rekke ulike former, for eksempel varme, elektrisitet og flytende drivstoff. Dens tilpasningsevne gjør den til en nyttig del av miksen av fornybare energikilder. De viktigste metodene for å produsere bioenergi er:
- Heat Production: Heating homes, businesses, and district heating systems through the direct burning of biomass materials like wood and agricultural waste. As per IEA, buildings can get low-temperature heat from biomass combustion systems, up to 100°C, for heating (e.g. central heating systems of a building or a heating grid) and hot water supply.
- Elektrisitetproduksjon: Direkte forbrenning, gassifisering eller anaerob nedbrytning er de metodene som brukes av biomassekraftverk for å generere energi. Disse anleggene er i stand til å produsere stabil og pålitelig elektrisitet når de brukes som grunnlastkilder.
- Biodrivstoff: Bearbeiding av biomasse for å produsere flytende drivstoff som etanol og biodiesel, som kan brukes i transportsektoren og bidra til å gjøre oss mindre avhengige av drivstoff fra petroleum.
2. Avfallshåndtering
Bioenergi bidrar til å håndtere og utnytte organisk avfall, noe som reduserer mengden avfall som sendes til deponier og minimerer metanutslippene. Ved å omdanne jordbruksrester, matavfall og andre organiske biprodukter til energi, bidrar biomasse til et mer bærekraftig avfallshåndteringssystem og til en sirkulær økonomi.
3. Karbonnøytralitet
Fordi CO₂ som absorberes av planter under veksten, balanserer CO2 som genereres under forbrenningen, omtales biomasseenergi ofte som karbonnøytral. Sammenlignet med fossilt brensel reduserer dette lukkede karbonkretsløpet klimagassutslipp.
4. Utvikling av landsbygda og økonomiske fordeler
Bioenergiprosjekter kan stimulere den økonomiske utviklingen i distriktene ved å skape arbeidsplasser og gi bønder og grunneiere nye inntektsstrømmer. Produksjon, innsamling, bearbeiding og transport av biomasse bidrar til den lokale økonomien og kan forbedre infrastrukturen.
5. Energisikkerhet og diversifisering
Biomasse forbedrer energisikkerheten ved å diversifisere energikildene. Det styrker energisystemets robusthet og reduserer avhengigheten av importert fossilt brensel. I områder som er rike på skog- og jordbruksressurser kan biomasse også være en pålitelig energikilde.
6. Støtte til andre fornybare energikilder
Biomasse kan utfylle andre fornybare energikilder som vind og sol. Det gir en regulerbar og stabil energiforsyning som kan brukes når uregulerbare fornybare kilder ikke produserer strøm. Biomassekraftverk kan for eksempel være i kontinuerlig drift og tilpasse produksjonen til etterspørselen, noe som bidrar til stabilitet i nettet. En kombinasjon av varme og kraft (kraftvarmeproduksjon) kan øke den totale systemvirkningsgraden med opptil 90%, ifølge IEA.
Hvilken innvirkning har biomasse på miljøet?
Biomasse og bioenergi er en bærekraftig energikilde med store miljøfordeler. Biomasse regnes som karbonnøytral sidenCO2 som absorberes under veksten, balansererCO2 som frigjøres etter forbrenning. Ved å redusere klimagassutslipp bidrar dette til å bremse klimaendringene. Metanutslippene og bruken av deponier reduseres også ved å utnytte organisk avfall og restprodukter fra landbruket til energi.
Ved å diversifisere energiforsyningen og redusere avhengigheten av fossilt brensel bidrar biomasseenergi til økt energisikkerhet, særlig i områder med rikelig tilgang på biomasse. I tillegg bidrar det til utvikling ved å gi bønder og jordeiere nye inntektskilder og sysselsettingsmuligheter. Det finnes likevel ulemper med biomasseenergi, for eksempel kravet om bærekraftig ressursforvaltning for å hindre avskoging og jordforringelse samt luftforurensning fra forbrenning. Matsikkerheten kan også bli påvirket av rivaliseringen mellom energi og landbruk om arealene.
Politikk som støtter bærekraftig praksis og avansert teknologi, vil bidra til å løse miljøproblemer. Med forsiktig håndtering kan biomasse spille en avgjørende rolle i overgangen til en renere og mer bærekraftig energiframtid, og bidra til å bekjempe klimaendringer og fremme miljømessig bærekraft.
Anbefalte produkter
Det kan være utfordrende å garantere sikkerheten til arbeiderne i biomassekraftverk. For å forebygge risikoen for skader og sykdommer presenterer vi derfor nedenfor personlig verneutstyr egnet for denne bransjen.
Detektor for antennelig gass, KPS
En detektor som oppdager naturgass, metan, etan, propan, butan, aceton, alkohol, ammoniakk, damp, karbonmonoksid, bensin, flydrivstoff, hydrogenløsningsmidler, lakkfortynner og nafta.
Heldekkende ansiktsmaske, gjenbrukbar, 3M
Denne heldekkende, gjenbrukbare masken er lett, komfortabel og brukervennlig. I kombinasjon med de riktige 3MTM-partikkelfiltrene eller -patronene bidrar den til å beskytte åndedrettssystemet mot partikler samt en rekke gasser og damper.
Sensorer for brennbare gasser, FIGARO
Gassensor av halvledertypen med lang levetid, lavt strømforbruk og ekstremt høy følsomhet for metangass.
