АКАДЕМИЈА СТРУКОВНИХ СТУДИЈА ШУМАДИЈА

ОДСЕК У АРАНЂЕЛОВЦУ

Мастер струковне студије

Модул: Инжењество заштите животне средине

НАЦРТ НАУЧНЕ ЗАМИСЛИ

МОГУЋНОСТ КОРИШЋЕЊА БИОМАСЕ У ЕНЕРГЕТСКЕ СВРХЕ

Ментор: проф. Др. Горан Ђорђрвић

Кандидат: Mилан Обрадобић

Аранђеловац 2020. године

САДРЖАЈ:

1. Увод..................................................................................................................1

1.1.

Предмет истраживања.............................................................................1

1.2.

Основни задатак.......................................................................................1

1.3.

Циљ истраживања....................................................................................2

1.4.

Основне хипотезе.....................................................................................2

1.5.

Методе рада...............................................................................................2

2. Теоријске основе.............................................................................................3

2.1.

Енергија биомасе – појам и врсте...........................................................3

2.1.1. Дрвна биомаса...............................................................................4
2.1.2. Аграрна биомаса...........................................................................5

2.2.

Предности и недостаци енергије биомасе.............................................6

2.3.

Фитичко – хемијске карактеристике биомасе.......................................7

2.3.1. Горивни циклуси и горивне линије биомасе.............................8

3. Техничко – технолошки аспекти коришћења биомасе...............................8

3.1.

Термохемијска конверзија......................................................................9

3.1.1. Директно сагоревање...................................................................9
3.1.2. Гасификација...............................................................................10
3.1.3. Пиролиза......................................................................................11

3.2.

Биохемијска конверзија..........................................................................12

3.2.1. Анаеробна ферментација............................................................12
3.2.2. Аеробна и алкохолна ферментација..........................................12

3.3.

Екстракција.............................................................................................12

3.4.

Когенерација...........................................................................................13

4. Биомаса у законској и планској регулативи ЕУ и Републике Србије......13
5. Анализа потенцијала биомасе......................................................................16

5.1.

Производња биомасе у ратарству.........................................................16

5.2.

Производња биомасе у сточарству.......................................................16

5.3.

Производња биомасе у воћарству и виноградарству.........................16

5.4.

Производња биомасе у шумарству.......................................................17

6. Енергетски потенцијал биомасе..................................................................17
7. Економска исплативост коришћења биомасе............................................17
8. Закључак........................................................................................................18
9. Литература.....................................................................................................20



Оценити степен економске исплативости коришћења енергије биомасе у Републици
Србији,



Испитати еколошке ефекте примене енергије биомасе на животну средину у
Републици Србији.

1.3. Циљ истраживања

У нацрту рада је да се прецизном и свеобухватном анализом утврде потенцијали свих видова
биомасе на простору Републици Србији и да се применом АХП математичког метода
критички сагледају потенцијалне макролокације за складиштење аграрне биомасе дате у
„Студији просторног размештаја наменских јавних складишта аграре биомасе на територији
Републике Србије“.

1.4. Основне хипотезе

Истраживачког рада ,,Анализа потенцијала и могућности коришћења биомасе у енергетске
сврхе” су следеће:



Биомаса је у потпуности обновљив извор енергије,



Законским регулативама и планским мерама могуће је утицати на промоцију ОИЕ,
а самим тим, и на промоцију биомасе у Републици Србији,



Аграрна биомаса представља убедљиво највећи потенцијал у укупним количинама
биомасе на простору Републике Србије,



Кукуруз је ратарска култура која има највећу продукцију биомасе,



Постоје сви микроклиматски услови за подизање енергетских плантажа, Ефекти
производње енергије из биомасе немају негативне последице по животну средину,



Економски гледано, улагање у биомасу је скупа инвестиција, али исплатива у
дугорочном периоду,



Свест грађана о значају коришћења ОИЕ није на задовољавајућем нивоу.

1.5. Методе рада

Приликом писања истраживачког рада коришћена су два метода:

метод анализе и метод

синтезе

Аналитичким методолошким поступком, посматрани су расположиви капацитети за добијање
енергије биомасе из ратарске, воћарско-виноградарске, сточарске и шумарске делатности, као
и могућности добијања енергије из комуналног отпада. За урађену анализу коришћени су
подаци из публикација Пописа пољопривреде из 2012., и Општине и региони у Републици
Србији 2012.

У истраживачком раду анализирани су и микроклиматски услови Републике

Србије, не би ли се утврдиле могућности за подизање енергетских засада

Приликом писања овог рада није било потешкоћа у одабиру литературе, као и у њеном
коришћењу. За писање рада коришћени су уџбеници и научни радова различитих аутора.
Као информациона основа за писање поглавља 4. послужили су Закони о енергетици,
заштити животне средине, пољопривредном земљишту, шумама и планирању и изградњи,
као и планска документа и стратегије. Извори коришћени у истраживачком раду су и

бројне студије, али и књиге пописа. Интернет странице су, такође, биле саставни део
литературе.

2. ТЕОРИЈСКЕ ОСНОВЕ

2.1.

Енергија биомасе – појам и врсте

Значај   коришћења   биомасе   као   једног   од   облика   обновљивих   извора   енергије   је
међународно верификован и прихваћен. Биомаса је најстарији енергент који човечанство
познаје, што потрвђује податак да су људи још у каменом добу користили дрво за ложење
тј. добијање топлотне енергије и осветљење. Такође, у зависности од литературе и извора
биомаса се различито одређује, али се као њена основна дефиниција може узети она коју
је прописала „Уредба о граничним вредностима емисије штетних гасова у атмосферу из
конвенционалних извора” која гласи:  „Биомаса је гориво које се добија од биљака или
делова биљака као што су дрво, слама, стабљике житарица, љуштуре и итд.”
Карактеристично   за   биомасу   је   да   њени   извори   (налазишта)   нису   централизовани
(одређена локална налазишта) као што је случај са фосилним горивима, већ је поприлично
добро распоређена и доступна на свим континентима, осим делова земље који су под
снегом или ледом. Оно што је важно, јесте да се биомаса, за разлику од осталих ОИЕ може
ускладиштити   у   већим   количинама.   На   тај   начин,   потрошач   може

лакше обезбедити

континуирано снабдевање електричном и топлотном енергијом. Од памтивека, човек је
служио енергетским потенцијала биолошког порекла, користећи производе фотосинтезе
биљака, не само као храну, већ и као гориво. Енергија биомасе настаје фотосинтезом и
последица   је   Сунчевог   зрачења.   У   основи,   она   представља   енергију   трансформисану
процесом   фотосинтезе   који   је   од   изузетне   битности   за   живот   на   нашој   планети   под
утицајем Сунчеве светлости. То значи да у биљкама од угљен-диоксида из атмосфере и
воде   настају   органска   једињења,   позната   као   биомаса,   а   истовремено   се   ослобађа
кисеоник.

Под биомасом као обновљивим извором енергије подразумевају се:



Биљке и њени делови;



Остаци биљног и животињског порекла у пољопривреди, шумарству и
комерцијалној производњи риба;



Биолошки отпад из домаћинства, дрвне и прехрамбене индустрије;



Отпадно дрво настало приликом сопствене прераде.

А не подразумевају се:



Фосилна горива, укључујући и тресет;



Градски отпад;



Остаци дрвета који садрже опасне материје настале при његовој термичкој обради;



Папир, картон и текстил;



Канализациони отпад;



Делови тела животиња.



Дрвено брашно.

Кору:

Кора се појављује као немерени отпадак. Ако се трупци прерађују заједно са кором, она
повећава запремину крупног и ситног отпатка свуда где се трупци прерађују. Ако су
трупци пре примарне прераде огуљени, онда је кора посебно на располагању, што
олакшава њену евентуалну примену.

Најчешће се дрвна биомаса у енергетици употребљава у виду пелета, брикета и дрвног
чипса. Разлог за овакав тренд лежи у чињеници да приликом прераде дрвета остаје велика
количина енергетски веома вредне биомасе. Плантаже за производњу биомасе се могу
садити на земљиштима различитог квалитета и категорије. На плоднијим земљиштима
пожељно је подизати плантаже врбе и тополе. Код земљишта нижег квалитета (делимично
деградираног), могу се садити и друге врсте дрвета (бреза, јавор, црна топола, багрем,
јасика, јасен и сл). Плантажни засади шумских врста са кратким вегетационим периодом
(1-2 године) који се подижу на пољопривредном земљишту третирају се као индустријски
усеви. Они се саде са циљем производње великих количина дрвног материјала за добијање
енергије. Прва искуства у оваквој производњи биомасе стечена су у скандинавским
земљама.
Последњих година у свету се све више користи дрвна неузгојена биомаса, која је широко
распрострањена и лако употребљива за производњу биомасе и енергије из ње. У ову врсту
биомасе спадају слонова трава, познатија као мискантус, затим дивљи просо, италијанска
трска и многе друге врсте трава.

2.1.2. Аграрна биомаса

Пољопривредна биомаса која се може употребити за добијање енергије, дели се на више
група:

1. Ратарство:



Остаци након жетве, или повртарства;



Енергетске културе (једногодишње и вишегодишње);

2. Сточарство:



Отпад - стајско ђубре и ђубрива;

3. Вишегодишњи засади:

