انرژي بيوماس

BIOMASS ENERGY

بیوماسبیوماس نوعی ماده آلی است که به وسیله گیاهان، اعم

رویند( و گیاهان آبی ‌از گیاهان خاکی ) که در زمین میشود. ‌رویند ( و مشتقات آنها تولید می‌) که در آب می

های ‌مانده‌بیوماس شامل گیاهان جنگلی و پسگیاهانی که به خاطر محتوای انرژی شان در ‌آنها ،

شوند، و شامل کود حیوانی ‌»مزارع انرژی«کاشته میشود.‌نیز می

به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشی از آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل

دهد، بیوماس گویند. انرژیهای بدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به

آورند. ‌شمار میتوان منبع انرژی تجدید پذیر تلقی کرد ‌بیوماس را می

شود و هر سال به مقدار آن ‌زیرا عمر گیاه تجدید میتوان شکلی از انرژی ‌شود. بیوماس را می‌اضافه می

خورشیدی تصور کرد، چون که در واقع این انرژی در شود . هر وات ‌نتیجه فتوسنتز و رشد گیاهان حاصل می

دالر سرمایه گذاری الزم دارد.9/0-3ظرفیت آن

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

( ، Biomassفن آوري هاي استفاده از انرژي بيوماس  بيوماس )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 :

- نيروگاههاي فقط با سوخت بيوماس 1- نيروگاههاي دوگانه سوز كه از بيوماس به عنوان سوخت فرعي 2

همراه با زغال سنگ استفاده مي كنند. - نيروگاههاي گازي كه بيوماس را به سوخت گازي با ارزش 3

حرارتي پايين يا متوسط تبديل مي كنند و معموال" آن را براي احتراق در توربين هاي گازي مورد استفاده قرار مي دهند.

-فرآيندهاي بيولوژيكي مانند هضم و تخمير. 4

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

تهيه كنندگان سوخت بيوماس در آينده ممكن است جهت اطمينان از گستردگي منابع و اجتناب از ايجاد بي ثباتي در بازار سوخت از محصوالتي 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 كامال" قابل اجرا بوده و با سيستم هاي مولد بخاري كه با استفاده از

سوختهاي فسيلي كار مي كنند قابل رقابت هستند.

بيوماس انرژيهاي نو (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

، بهمراه داشته باشد. بعالوه اگر NOx و SOxآالينده هائي از قبيلاز يك جسم با دوام به عنوان سوخت استفاده شود، اين كار بطور مستقيم انتشار دي اكسيدكربن را هم كاهش مي دهد.

بيوماس انرژيهاي نو (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. بعالوه 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.

انجام شده، مزاياي فني، EPRIطي چند برنامه تحقيقاتي كه در 20اقتصادي و زيست محيطي فن آوري هاي بيوماس به مدت

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.

بيوماس انرژيهاي نو (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.

مي توانند به مهندسين و EPRIنرم افزارهاي تهيه شده توسط 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.

) ارزيابي كننده اوليه سيستم انرژي BESIE از نرم افزار 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.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

داليل عمده در توجه به ساختار انرژي بيوماس عبارتند از:

ماندهاي بيوماس در جهت توليد ‌- دسترسي به پس1تركيبي برق و حرارت

- توليد برق از منابع غني و طبيعي بيوماس2- توليد توان براي مكانهاي دور از دسترس منابع 3

بيوماسپذير بودن اين نوع انرژي‌- تجديد4

ميزان توان توليدي از منابع بيوماس بسيار زياد است l با توجه به بازار جهاني )از منظر عرضه و خصوصا

l پذير كمتر مورد ‌اين منابع تجديد‌‌تقاضاي انرژي(، اما عمالاستفاده قرار گرفته و به نسل جديدي از نيروگاههاي

بيوماس نياز دارند.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

كاربرد انرژي بيوماس:هايي كه ‌تواند به عنوان يك منبع انرژي در يكي از راه‌بيوماس مي

در ذيل آمده است بكار رود:

Co-firing اضافه كردن درصد كمي از بيوماس به سوخت تهيه :شده براي نيروگاه

گذاري شده است(، ‌ زغال سنگ )اين عمل كوفايرينگ نامآسانترين راه براي افزايش كاربرد بيوماس در توليدب برق است.

نيروگاه در اياالت متحده كوفايرينگ 6در حال حاضر نحوه كاركرد درصد از سوخت تركيبي )حرارت و برق( است كه 15بيش از

كنند. از طرف ديگر ‌اغلب آنها از ضايعات چوب استفاده ميتواند جانشيني براي سوخت ‌ درصد مي40كوفايرينگ در بيوماس

سوز باشد.‌سنگ در يك نيروگاه زغال‌زغال

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

اشتعال مستقيم:

اكنون به طور وسيع در صنايع ‌اشتعال مستقيم بيوماس همگيرد كه اين صنايع شامل كارخانه ‌بخصوص مورد استفاده قرار مي

هاي ‌كننده و كارخانه‌هاي آسياب‌الوار، اسباب و اثاثيه، كارخانهشكر است.

l در يك در يك اشتعال مستقيم به شكلي عملي، بيوماس معموالسوزد كه نتيجه اين عمل سيكل ‌بويلر بزرگ براي توليد بخار مي

رانكين است. اين مورد شبيه فرآيند مورد استفاده در نيروگاههاي سوز است. با اين تفاوت كه در كاركرد تجهيزات سوخت ‌زغال

متفاوت هستند. نيروگاههاي اشتعال مستقيم اغلب كوچك بوده و درصد است.20عملكرد بازده آنها حدود

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

مبدل گاز:تر از سوختن بيوماس است ‌تر و اثربخش‌تبديل كردن به گاز سريع

و يك روش پاك در استخراج انرژي حرارتي خواهد بود. در اين فرآيند بيوماس در يك محيط بدون اكسيژن گرم شده و به شكل

آيد. ‌مواد آلي درميدر حال حاضر در گرونيگن هلند يك سيستم تصفيه بيوماس

25هاي شهري را براي توليد ‌شود كه اجزا جامد زباله‌استفاده ميكند.‌برق تصفيه ميمگاوات

بيوگاز:بيوگاز بعنوان يك سوخت با راندمان باال در توربين گازي بكار

رود. سيستمهاي چرخه تركيبي تبديل گاز شامل يك سيكل ‌ميباالي توربين گاز، يك سيكل پايين توربين بخار براي رسيدن به

بازده نزديك به دو برابر اشتعال مستقيم در آنها است.

هوازي: روش ديگر براي توليد انرژي از بيوماس ‌تصفيه بيهوازي مواد آلي براي توليد متان است كه ‌استفاده از تصفيه بي

گيرد. از تصفيه ‌تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار مي‌ميها، كود ‌هوازي براي توليد متان از فاضالب شهري، كارخانه‌بي

كنند.‌حيوانات و ديگر مواد استفاده مي

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

زيست سوخت:سوخت آخرين روش براي تبديل بيوماس به انرژي قابل ‌زيست

استفاده در توليد سوخت از مواد آلي است سوختها شامل الكلها، اترها، استرها و ديگر مواد شيميايي ‌زيست

ساخته شده از بيوماس هستند.شوند اما ‌سوختها براي توليد الكتريسيته سوزانده مي‌زيست

بيشتر توجه به آنها براي كاربرد در حمل و نقل است )بخصوص اتانول و بيوديزل(.

را مي يك فرآيند تخمير بوسيلهاز بيوماس بدست آمده اتانول كه اين عمل در بهبود عملكرد وسايل نمودبه بنزين اضافه توان

نقليه و كاهش آلودگي موثر خواهد بود.l با معيار ‌الكل درصد در تركيب با بنزين بكار 10ها معموالهاي ‌هاي گياهي و چربي‌روند از طرف ديگر بيوديزل از روغن‌مي

شوند. ‌حيواني ساخته مي l ميليون ليتر( بيوديزل ساالنه در 1135 ميليون گالن )30تقريبا

l با معيار درصد در تركيب 20اياالت متحده توليد شده كه معموالرود.‌با ديزل سوخت بكار مي

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

نيروگاههاي بيوماس:نيروگاههاي بيوماس براي افزايش بازده و كم كردن

هزينه توليد برق از سوختهايي مانند چوب استفاده كنند. ‌مي

نيروگاه بيوماس:مزايا و معايب نسبيها و خواستهاي جهاني و بسياري از ‌بيشتر تالش

هاي اقتصادي براي استفاده و هدايت بيوماس در ‌روشمسير توليد الكتريسيته )برق( است.

اكنون مقدار برق توليدي از بيوماس كم است و ‌هم

وابسته به منابع قابل دسترس بيوماس است.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

ريزي شده با ديگر روشهاي ‌هر نيروگاه بيوماس برنامهكند كه در بيشتر موارد تنها روش ‌توليد برق رقابت مي

استفاده از ،كننده قدرت الكتريكي است‌ديگري كه تاميننيروگاه سوخت فسيلي است.

تامين قدرت الكتريكي )برق( توسط البته در حال حاضر

يك نيروگاه سوخت فسيلي اقتصادي است چرا كه اين ه و به راحتي قابل ساخت ها قابل اعتماد بود‌نيروگاههستند.

در حال حاضر سوختهاي فسيلي فراوان و در دسترس بوده و با يك قيمت معقول در قسمتهاي زيادي از دنيا

وجود دارند.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

نیروگاههای زباله سوز بخاری

یکی از مشکالت بزرگ زیست محیط تولید حجم بسیار باشد، که در این زمینه ‌زیاد زباله در شهرهای بزرگ می

تحقیقات وسیعی صورت گرفته است و تا کنون ترین راه حل ، سوزاندن زباله و در برخی موارد ‌عمده

توان ‌باشد، می‌تبدیل زباله به کود و بازیابی زباله میهای زباله سوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری ‌کوره

طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوط توان بوسیله این بویلر توربو ‌سوخت و زباله می

ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد و انرژی الکتریکی تولید نمود. البته آلودگی گازهای حاصله از سوخت این

نیروگاهها را بایستی با فیلترهای مدرن و پیشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسیبی به محیط زیست وارد

نیابد.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب

این نیروگاهها معموال در نزدیکی مناطق جنگلی که خرده شود، ‌چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می

برای استفاده از این محصوالت جانبی و تولید انرژی مفید شود. ‌از آنها نصب می

نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار اين در اطاق سوخت گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل

سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژی الکتریکی تولید

نماید.

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

بيوماس انرژيهاي نو (BIOMASS )

Municipal Solid Waste Plants