Tā kā biomasa ir pievilcīga atjaunojama degviela ar zemu sēra saturu, biomasas iespējamā ietekme uz vidi ir jūtama tās energoresursa izmantošanas dēļ.
Biomasa attiecas uz ekosistēmas kopējo masu. Tajā ietilpst: biomasa, piemēram, augu biomasa, heterotrofiskā biomasa (organismi, kas ēd citus organismus), sugu biomasa (atsevišķas sugas biomasa kopienā), sauszemes biomasa, okeāna biomasa un pat globālā biomasa.
Biomasu var kvantitatīvi noteikt kā kopējo masas daudzumu ekosistēmā vai kā vidējo masas daudzumu noteiktā apgabalā.
Konkurence par aramzemi, kas nepieciešama pārtikas un šķiedras ražošanai, ir galvenā problēma saistībā ar biomasas ražošanu. Augsnes traucējumi, klimata pārmaiņas , dzīvotņu iznīcināšana un sugu izzušana, barības vielu noplicināšanās un ūdens kvalitātes pasliktināšanās ir arī potenciālas ietekmes uz vidi, ko rada biomasas izejvielu ražošana un lauksaimniecības un mežsaimniecības atlikumu izmantošana enerģijas ieguvei.
Šīs ietekmes nopietnība ir ļoti atkarīga no vietas, un tā ir jānovērtē reģionāli.
Bioķīmiskie un termoķīmiskie procesi biomasas materiālu pārveidošanai par degvielu rada gaisa piesārņotājus (piemēram, oglekļa monoksīdu, daļiņas, sērūdeņradi utt.), cietos atkritumus un notekūdeņus, kas var nelabvēlīgi ietekmēt vidi.
Tomēr biomasas ražošanas un pārveidošanas ietekmi uz vidi var samazināt, īstenojot saglabāšanas praksi un rūpīgu plānošanu, izmantojot atbilstošu vides kontroles tehnoloģiju un izmantojot visus saražotos blakusproduktus.
Kas ir biomasa?
Biomasa ir atjaunojams organisks materiāls, kas iegūts no dzīviem organismiem, piemēram, augiem un dzīvniekiem. Biomasu var definēt arī kā atjaunojamu un ilgtspējīgu enerģijas avotu, ko izmanto elektroenerģijas vai cita veida enerģijas ražošanai. Tā ir bioenerģijas veids.
Visizplatītākie enerģijas ieguvei izmantotie biomasas materiāli ir augi, koksne un atkritumi. Tos sauc par biomasas izejvielām. Līdz 1800. gadu vidum biomasa bija lielākais kopējā ikgadējā enerģijas patēriņa avots Amerikas Savienotajās Valstīs.
Biomasa joprojām ir svarīgs kurināmais daudzās valstīs, īpaši ēdiena gatavošanai un apkurei jaunattīstības valstīs. Biomasa satur uzkrāto ķīmisko enerģiju no saules. Augi ražo biomasu fotosintēzes ceļā.
Biomasu var sadedzināt, lai radītu siltumu (tieši), pārveidot elektrībā (tieši) vai pārstrādāt biodegvielā ( netieši).
Tomēr šim interesantajam enerģijas avotam nav ietekmes uz vidi, tāpēc mēs veicām pētījumus, lai informētu jūs par dažām biomasas negatīvajām sekām uz vidi.
10 Biomasas ietekme uz vidi
1. Klimata Čanage
Klimata pārmaiņas ir nopietna globāla vides problēma, kuras cēlonis, kā atklāts, ir neilgtspējīga koksnes ieguve no mežiem un fosilā kurināmā sadedzināšana, un šī parādība ir novedusi pie nepieciešamības izpētīt efektīvas un alternatīvas videi draudzīgas enerģijas iespējas.
Malkas un citu biomasas kurināmo sadedzināšana rada CO2 ( siltumnīcefekta gāzu) emisijas, jo gandrīz 50% koksnes ir ogleklis. Šī siltumnīcefekta gāze ir viens no galvenajiem globālās sasilšanas veicinātājiem, kas savukārt izraisa klimata pārmaiņas.
Tomēr, ja kurināmā koksne tiek iegūta no ilgtspējīgiem ieguves veidiem, tās sadedzināšana radīs nulles neto oglekļa emisiju. Bet tad ir grūti kvantificēt kurināmā koksnes procentuālo daudzumu, kas izmantots no neilgtspējīgiem avotiem.
Globālā līmenī aptuveni 2.8% no CO2 emisijām tiek attiecināti uz kurināmā malkas sadedzināšanu. Turklāt, papildus CO2 emisijām, kurināmā koksnes un lauksaimniecības atlieku sadedzināšana rada nepilnīgas sadegšanas produktu emisiju.
Šie produkti ir vēl spēcīgākas SEG uz vienu emitētā oglekļa gramu nekā CO2. SEG, kas nav CO2, piemēram, CO, CH4 un nemetāna ogļūdeņraži, globālās sasilšanas potenciāla aplēse varētu būt 20–110 procentu robežās tikpat liela kā pašam CO2 , atkarībā no iesaistītā laika.
2. Atmežošana
Tiek lēsts, ka pasaulē kurināmā koksnes patēriņš būs aptuveni 1.3 x 109 m3, un turpmākajos gados tas pieaugs vēl vairāk. Galvenie kurināmā koksnes avoti ir meži, ciema koki un meža atliekas. Jaunattīstības valstīs kurināmā koksni plaši izmanto kā mājas kurināmo. Nozarēs (piemēram, tērauda rūpniecībā) to izmanto kā siltuma avotu.
Daudzi enerģētikas uzņēmumi kurināmā izmanto meža kokmateriālus, tādējādi bez izšķirības izcērtot pieaugušus kokus, kas izraisa mežu izciršanu, biotopu zudumu, dabas skaistuma iznīcināšanu utt.
Ir izteikti dažādi viedokļi par kurināmā koksnes ieguves ieguldījumu mežu izciršanā. Pētījumos secināts, ka kurināmā koksnes ieguve dažādās pakāpēs veicina koku zudumu (ciemos un mežos), mežu degradāciju un galu galā mežu izciršanu.
Tiek ziņots, ka nelīdzsvarotība starp kurināmā koksnes pieprasījumu un ražošanu ir viens no galvenajiem faktoriem, kas izraisa mežu noplicināšanu. Pieaugošā kurināmā koksnes izmantošana sadzīves un rūpniecisko vajadzību apmierināšanai gan laukos, gan pilsētās ir veicinājusi mežu samazināšanos.
3. Augsnes barības vielu zudums
Lauksaimniecības atliekas ir svarīgs enerģijas avots jaunattīstības valstu lauku apvidos, ja tās atstāj uz laukiem, uzlabo augsnes auglību. Un lauksaimniecības atlieku izmantošana enerģijas iegūšanai būtu problēma, ja tā samazinātu augsnes auglību.
Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka ne visas atliekas vienādi ietekmē augsni. Dažas atliekas, piemēram, kukurūzas čaulas, rīsu sēnalas, džutas nūjas, kokvilnas buljons un kokosriekstu čaumalas, nesadalās viegli un var izmantot enerģijas avotus. Tādējādi lauksaimniecības atlieku izvēlei ir ietekme uz vidi.
Tāpat arī liellopu mēsli, lai gan tie ir mēslojums, zaudē savu mēslojuma vērtību, ja to sadedzina vai dažas dienas atstāj zem saules.
Pašlaik labības augu atliekas lielākoties izmanto kā lopbarību, bet koksnes (koksnes) atliekas izmanto kā degvielu. Kokainu kultūraugu atlieku sadedzināšana nedrīkst izraisīt būtisku barības vielu zudumu augsnē.
Liellopu mēslu dedzināšana kā kurināmā izraisa organisko vielu un citu barības vielu zudumu, kas ietekmē augkopību. Tādējādi labības atlieku un mēslu sadedzināšanas dēļ barības vielu vērtības zuduma ietekme uz vidi ir neliela.
4. Ietekme uz Huvīrietis Veselība
Veselības problēmas var rasties dūmu iedarbības rezultātā, ko izraisa kurināmā malkas dedzināšana. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas (PVO) datiem zemas kvalitātes biodegvielas dūmi, piemēram, lauksaimniecības atliekas un dzīvnieku izcelsmes atkritumi, var izraisīt akūtu bronhītu un pneimoniju zīdaiņiem un sievietēm.
Dūmi no biomasas kurināmā izmantošanas lauku virtuvēs, malkas ugunsgrēki un ar to saistītais piesārņojums ir izplatīta parādība lielākajā daļā jaunattīstības valstu. Ēdienu gatavošana dūmu piepildītā virtuvē ir neērta un noved pie sieviešu darba.
5. Gaisa piesārņojums
Papildus siltumnīcefekta gāzu emisijām, kas izraisa globālo sasilšanu un galu galā klimata pārmaiņas, cietā, šķidrā vai gāzveida stāvoklī esošās biomasas dedzināšana var izdalīt gaisā arī citus piesārņotājus un daļiņas, piemēram, gaistošu oglekļa monoksīdu. organiskie savienojumi un slāpekļa oksīdi, padarot gaisu nederīgu dzīviem organismiem. Šo parādību sauc par gaisa piesārņojumu.
Dažos gadījumos sadedzinātā biomasa var radīt lielāku piesārņojumu nekā fosilais kurināmais. Atšķirībā no oglekļa dioksīda emisijām daudzus no šiem piesārņotājiem nevar piesaistīt jaunas iekārtas.
Šie savienojumi var izraisīt vairākas vides un cilvēku elpceļu veselības problēmas, ja tie nav pareizi ietverti.
6. Ūdens resursu samazināšanās
Augiem ir nepieciešams ūdens, lai tie augtu. Kad enerģētikas uzņēmumi audzē kokus un citas kultūras bioenerģijas rūpnīcai, tie apūdeņošanai izmanto daudz ūdens.
Lielā mērogā tas palielina sausuma apstākļus, ietekmējot ūdens biotopus un citiem mērķiem (sadzīves vajadzībām, pārtikas kultūrām, dzeršanai, hidroenerģijai utt.) pieejamo ūdens daudzumu.
7. Augsnes erozija
Augsnes erozija notiek, kad augsnes daļiņas atdalās no augsnes virsmas lietus ietekmē vai tās pārvieto vējš vai plūstošs ūdens.
Dzīvā veģetācija vai kultūraugu atliekas aizsargā augsnes virsmu no erozijas, bet, kad augsnes virsmu nesedz augu materiāli, ūdens izspiež augsnes daļiņas no agregātiem, izraisot augsnes eroziju. Ražas novākšana biomasas enerģijas iegūšanai palielina augsnes erozijas līmeni.
8. Pārtuksnešošanās
Pārtuksnešošanās, ko izraisa mežu un meža zemju izciršana lauksaimniecībai un lopkopībai. Biomasas enerģijas nozare kokus pārvērš kokskaidu granulās un pēc tam sadedzina, lai iegūtu enerģiju komunālo pakalpojumu mērogā.
Biomasas uzņēmumi maldīgi izmanto šo procesu kā tīru enerģiju , taču koku dedzināšana enerģijas iegūšanai var radīt lielāku oglekļa piesārņojumu nekā ogļu dedzināšana, un rūpniecības nozares rada ilgstošu kaitējumu mežiem un savvaļas dzīvniekiem.
9. Dzīvotņu zaudēšana
Bioenerģijas pieprasījums varētu saasināt biotopu zudumu sugām, kuras zaudē dzīvotni urbanizācijas dēļ. Meži, kas kalpo kā dzīvotnes dzīviem organismiem, var tikt zaudēti biomasas dēļ. Un biotopu zudums nozīmē bioloģiskās daudzveidības samazināšanos.
10. Bioloģiskās daudzveidības samazināšanās
Biomasas ieguve tiek veicināta, lai piešķirtu vērtību mazvērtīgai koksnei, jo tā nav tik vērtīga kā zāģmateriāls. Tomēr šie koki ir visvērtīgākie bioloģiskajai daudzveidībai.
Šādu koku likvidēšana ievērojami samazina dobumos mītošu dzīvnieku, piemēram, vāveru un pūču, dzīvotni.
Noņemot mirušo un trūdošo koksni, tiek noņemti arī materiāli no barības ķēdes pamatnes, kas atbalsta sarežģītas sēnītes un bezmugurkaulnieku kopienas. Pieaugot biomasai, samazinās sugu skaits un funkcionālā bagātība.
Secinājumi
Biomasa ir sarežģīts, dabisks, atjaunojams materiāls ar milzīgu ķīmisko mainīgumu. Tās enerģijas ražošanas potenciāls ir atkarīgs no izmantotā procesa, kas var ietvert elementāras vai ļoti sarežģītas tehnoloģijas.
Tāpēc, izvēloties biomasu kā biodegvielas vai bioenerģijas avotu, neaizmirsīsim, ka vide ir pirmais faktors, kas jāņem vērā.