Download
1 / 22
220 likes | 285 Views
انرژي بيوماس BIOMASS ENERGY. انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS).
E N D
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) بیوماسبیوماس نوعی ماده آلی است که به وسیله گیاهان، اعم از گیاهان خاکی ( که در زمین می‌رویند) و گیاهان آبی ( که در آب می‌رویند ) و مشتقات آنها تولید می‌شود. بیوماس شامل گیاهان جنگلی و پس‌مانده‌های آنها ،گیاهانی که به خاطر محتوای انرژی شان در «مزارع انرژی»کاشته می‌شوند، و شامل کود حیوانی نیز می‌شود.به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشیاز آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل دهد، بیوماس گویند. انرژیهایبدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به شمار می‌آورند. بیوماس را می‌توان منبع انرژی تجدید پذیر تلقی کرد زیرا عمر گیاه تجدید می‌شود و هر سال به مقدار آن اضافه می‌شود. بیوماس را می‌توان شکلی از انرژی خورشیدی تصور کرد، چون که در واقع این انرژی در نتیجه فتوسنتز و رشد گیاهان حاصل می‌شود .هر وات ظرفیت آن 3-9/0 دلار سرمایه گذاری لازم دارد.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) فن آوري هاي استفاده از انرژي بيوماس بيوماس (Biomass) ، انرژي ذخيره شده خورشيدي در مواد گياهي (عموما" چوب و ضايعات چوبي) مي باشد. بطور كلي فن آوري هاي استفاده از بيوماس در نيروگاههاي توليد برق را مي توان به چهار دسته تقسيم كرد : 1- نيروگاههاي فقط با سوخت بيوماس 2- نيروگاههاي دوگانه سوز كه از بيوماس به عنوان سوخت فرعي همراه با زغال سنگ استفاده مي كنند. 3- نيروگاههاي گازي كه بيوماس را به سوخت گازي با ارزش حرارتي پايين يا متوسط تبديل مي كنند و معمولا" آن را براي احتراق در توربين هاي گازي مورد استفاده قرار مي دهند. 4-فرآيندهاي بيولوژيكي مانند هضم و تخمير.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) تهيه كنندگان سوخت بيوماس در آينده ممكن است جهت اطمينان از گستردگي منابع و اجتناب از ايجاد بي ثباتي در بازار سوخت از محصولاتي كه براي كسب انرژي اختصاص داده شده اند، استفاده كنند.براي شركتهايي كه نيروگاههاي با سوخت زغال سنگ را اداره مي كنند، بهره گيري از بيوماس ممكن است آسانترين روش براي اضافه كردن منابع تجديدپذير به منابع سوخت مرسوم آنها باشد. نيروگاههاي سوخت مستقيم بيوماس در نقاط مختلف كاملا" قابل اجرا بوده و با سيستم هاي مولد بخاري كه با استفاده از سوختهاي فسيلي كار مي كنند قابل رقابت هستند.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) نيروگاههاي زغال سنگي را مي توان به سرعت و با هزينه اي كم (در مقايسه با هزينه سرمايه گذاري نيروگاههاي جديد با سوخت بيوماس يا ديگر منابع تجديدپذير) به نيروگاههاي دو گانه سوز همراه با بيوماس تبديل كرد.استفاده از برخي پس مانده هاي گياهي ضمن پائين آوردن هزينه سوخت مي تواند مزايائي را براي محيط زيست از طريق كاهش آلاينده هائي از قبيلSOx و NOx ، بهمراه داشته باشد. بعلاوه اگر از يك جسم با دوام به عنوان سوخت استفاده شود، اين كار بطور مستقيم انتشار دي اكسيدكربن را هم كاهش مي دهد.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) پروژه هاي بيوماس ارتباط توليدكنندگان برق با مصرف كنندگان را تقويت مي كند. در اين خط مشي در توليد برق از منابعي مانند ضايعات جنگلي و كشاورزي استفاده مي شود. بعلاوه اين امر باعث رشد اقتصاد محلي نيز شده و براي كساني كه در كار تهيه، انتقال و فرآورش مواد سوختي هستند نيز كار ايجاد مي كند. طي چند برنامه تحقيقاتي كه در EPRI انجام شده، مزاياي فني، اقتصادي و زيست محيطي فن آوري هاي بيوماس به مدت 20 سال مورد بررسي قرار گرفته است كه مي توان از گزارش هاي متعدد فني كه در اين زمينه وجود دارد براي اجراي برنامه هاي بيوماس استفاده نمود.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) كارهايي كه اخيرا" در زمينه انرژي هاي تجديدپذير (سبز) انجام شده بر شرايط دو گانه سوزي با سوخت بيوماس (هم سوختي با بيوماس) ، تعيين وضعيت و آينده توسعه فن آوري هاي بيوماس و نيز تشخيص نقش بالقوه بيوماس براي كاهش دي اكسيدكربن، متمركز بوده است. نرم افزارهاي تهيه شده توسط EPRI مي توانند به مهندسين و طراحان كمك كند تا جنبه هاي فني و اقتصادي استفاده از انرژي بيوماس و فن آوري هاي تبديل سوخت مذكور را با تشخيص مزايا و محدوديت هاي آنها، تعيين كنند. از نرم افزار BESIE ( ارزيابي كننده اوليه سيستم انرژي بيوماس ) مي توان براي انجام ارزيابي اقتصادي پروژه هاي انرژي بيوماسي استفاده كرد كه در آنها از مواد چوبي پرورش داده شده استفاده مي شود.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) دلايل عمده در توجه به ساختار انرژي بيوماس عبارتند از:1- دسترسي به پس‌ماندهاي بيوماس در جهت توليد تركيبي برق و حرارت2- توليد برق از منابع غني و طبيعي بيوماس3- توليد توان براي مكانهاي دور از دسترس منابع بيوماس4- تجديدپذير بودن اين نوع انرژيميزان توان توليدي از منابع بيوماس بسيار زياد است خصوصاً با توجه به بازار جهاني (از منظر عرضه و تقاضاي انرژي)، اما عملاً‌اين منابع تجديدپذير كمتر مورد استفاده قرار گرفته و به نسل جديدي از نيروگاههاي بيوماس نياز دارند.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) كاربرد انرژي بيوماس:بيوماس مي‌تواند به عنوان يك منبع انرژي در يكي از راه‌هايي كه در ذيل آمده است بكار رود:Co-firing: اضافه كردن درصد كمي از بيوماس به سوخت تهيه شده براي نيروگاه زغال سنگ (اين عمل كوفايرينگ نام‌گذاري شده است)، آسانترين راه براي افزايش كاربرد بيوماس در توليدب برق است. در حال حاضر نحوه كاركرد 6 نيروگاه در ايالات متحده كوفايرينگ بيش از 15 درصد از سوخت تركيبي (حرارت و برق) است كه اغلب آنها از ضايعات چوب استفاده مي‌كنند. از طرف ديگر كوفايرينگ در بيوماس 40 درصد مي‌تواند جانشيني براي سوخت زغال‌سنگ در يك نيروگاه زغال‌سوز باشد.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) اشتعال مستقيم:اشتعال مستقيم بيوماس هم‌اكنون به طور وسيع در صنايع بخصوص مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه اين صنايع شامل كارخانه الوار، اسباب و اثاثيه، كارخانه‌هاي آسياب‌كننده و كارخانه‌هاي شكر است.در يك اشتعال مستقيم به شكلي عملي، بيوماس معمولاً در يك بويلر بزرگ براي توليد بخار مي‌سوزد كه نتيجه اين عمل سيكل رانكين است. اين مورد شبيه فرآيند مورد استفاده در نيروگاههاي زغال‌سوز است. با اين تفاوت كه در كاركرد تجهيزات سوخت متفاوت هستند. نيروگاههاي اشتعال مستقيم اغلب كوچك بوده و عملكرد بازده آنها حدود 20 درصد است.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) مبدل گاز:تبديل كردن به گاز سريع‌تر و اثربخش‌تر از سوختن بيوماس است و يك روش پاك در استخراج انرژي حرارتي خواهد بود. در اين فرآيند بيوماس در يك محيط بدون اكسيژن گرم شده و به شكل مواد آلي درمي‌آيد. در حال حاضر در گرونيگن هلند يك سيستم تصفيه بيوماس استفاده مي‌شود كه اجزا جامد زباله‌هاي شهري را براي توليد 25 مگاوات برق تصفيه مي‌كند.بيوگاز:بيوگاز بعنوان يك سوخت با راندمان بالا در توربين گازي بكار مي‌رود. سيستمهاي چرخه تركيبي تبديل گاز شامل يك سيكل بالاي توربين گاز، يك سيكل پايين توربين بخار براي رسيدن به بازده نزديك به دو برابر اشتعال مستقيم در آنها است.تصفيه بي‌هوازي: روش ديگر براي توليد انرژي از بيوماس استفاده از تصفيه بي‌هوازي مواد آلي براي توليد متان است كه مي‌تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از تصفيه بي‌هوازي براي توليد متان از فاضلاب شهري، كارخانه‌ها، كود حيوانات و ديگر مواد استفاده مي‌كنند.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) زيست سوخت:زيست‌سوخت آخرين روش براي تبديل بيوماس به انرژي قابل استفاده در توليد سوخت از مواد آلي است زيست‌سوختها شامل الكلها، اترها، استرها و ديگر مواد شيميايي ساخته شده از بيوماس هستند.زيست‌سوختها براي توليد الكتريسيته سوزانده مي‌شوند اما بيشتر توجه به آنها براي كاربرد در حمل و نقل است (بخصوص اتانول و بيوديزل).اتانول بدست آمده از بيوماس بوسيله يك فرآيند تخمير را مي توان به بنزين اضافه نمود كه اين عمل در بهبود عملكرد وسايل نقليه و كاهش آلودگي موثر خواهد بود.الكلها معمولاً با معيار 10 درصد در تركيب با بنزين بكار مي‌روند از طرف ديگر بيوديزل از روغن‌هاي گياهي و چربي‌هاي حيواني ساخته مي‌شوند. تقريباً 30 ميليون گالن (1135 ميليون ليتر) بيوديزل سالانه در ايالات متحده توليد شده كه معمولاً با معيار 20 درصد در تركيب با ديزل سوخت بكار مي‌رود.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) نيروگاههاي بيوماس:نيروگاههاي بيوماس براي افزايش بازده و كم كردن هزينه توليد برق از سوختهايي مانند چوب استفاده مي‌كنند. مزايا و معايب نسبي نيروگاه بيوماس:بيشتر تلاش‌ها و خواستهاي جهاني و بسياري از روشهاي اقتصادي براي استفاده و هدايت بيوماس در مسير توليد الكتريسيته (برق) است.هم‌اكنون مقدار برق توليدي از بيوماس كم است و وابسته به منابع قابل دسترس بيوماس است.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) هر نيروگاه بيوماس برنامه‌ريزي شده با ديگر روشهاي توليد برق رقابت مي‌كند كه در بيشتر موارد تنها روش ديگري كه تامين‌كننده قدرت الكتريكي است، استفاده از نيروگاه سوخت فسيلي است.البته در حال حاضر تامين قدرت الكتريكي (برق) توسط يك نيروگاه سوخت فسيلي اقتصادي است چرا كه اين نيروگاه‌ها قابل اعتماد بوده و به راحتي قابل ساخت هستند.در حال حاضر سوختهاي فسيلي فراوان و در دسترس بوده و با يك قيمت معقول در قسمتهاي زيادي از دنيا وجود دارند.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) نیروگاههای زباله سوز بخارییکی از مشکلات بزرگزیست محیط تولید حجم بسیار زیاد زباله در شهرهای بزرگ می‌باشد، که در این زمینهتحقیقات وسیعی صورت گرفته است و تا کنون عمده‌ترین راه حل ، سوزاندن زباله و دربرخی موارد تبدیل زباله به کود و بازیابی زباله می‌باشد، می‌توان کوره‌های زبالهسوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوطسوخت و زباله می‌توان بوسیله این بویلر توربو ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد وانرژی الکتریکی تولید نمود. البته آلودگی گازهای حاصله از سوخت این نیروگاهها رابایستی با فیلترهای مدرن و پیشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسیبی به محیطزیست وارد نیابد.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوباین نیروگاهها معمولا درنزدیکی مناطق جنگلی که خرده چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می‌شود، برای استفاده از این محصولات جانبی و تولید انرژی مفید از آنها نصب می‌شود. در اطاقسوخت اين نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطورکامل سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت درآورده و انرژی الکتریکی تولید نماید.
انرژيهاي نو بيوماس (BIOMASS) Municipal Solid Waste Plants
