1
UNIVERZITET ZA POSLOVNE STUDIJE BANJA LUKA
FAKULTET ZA EKOLOGIJU
SEMINARSKI RAD
PREDMET
OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE
TEMA
BIOENERGIJA
student: mentor:
DRAGAN BRANKOVIĆ doc.dr OBRENIJA KALAMANDA
2
SADRŽAJ
1. Uvod.......................................................................................................................................3
2. Biomasa...................................................................................................................................4
3. Podjela biomase......................................................................................................................4
4. Biomasa iz drvne industrije....................................................................................................4
5. Poljoprivredna biomasa...........................................................................................................4
6. Energetski zasadi.....................................................................................................................5
7. Biomasa sa farmi životinja......................................................................................................5
8. Biogoriva.................................................................................................................................5
9. Gradski otpad..........................................................................................................................6
10.Primarne tehnologije obrade biomase....................................................................................7
11.Mehanička prerada.................................................................................................................8
12.Biohemijska prerada..............................................................................................................8
13.Termičko-hemijska prerada...................................................................................................9
14.Korištenje,prednosti i nedostatci energije iz biomase.........................................................10
15.Biogas..................................................................................................................................12
16.Nastanak i primjena biogasa................................................................................................14
17.Vrste biogasa........................................................................................................................14
18.Deponijski biogas.................................................................................................................14
19.Biogas iz poljoprivrede........................................................................................................14
20.Biogas iz drveta...................................................................................................................15
21.Biogas iz otpadnih voda.......................................................................................................15
22.Zaključak..............................................................................................................................16
Literatura.............................................................................................................................17
4
2.
BIOMASA
Biomasa
se odnosi se na živuću ili donedavno živuću materiju, biljnog ili
životinjskog porijekla, koja se može koristiti kao
gorivo
ili za industrijsku proizvodnju.
Biomasa
je definisana kao biorazgradivi dijelovi proizvoda, otpada ili ostataka iz
poljoprivrede, šumski otpad i otpad srodnih industrija kao i biorazgradivi delovi industrijskog
i gradskog otpada. Biomasa je najstariji izvor energije koji je čovjek koristio i predstavlja
zajednički pojam za brojne, najrazličitije proizvode biljnog i životinjskog svijeta.
2.1 Podjele biomase
U zavisnosti od agregatnog stanja, biomasa se može podeliti na:
Čvrstu (briketirana bimasa, peletirana biomasa)
Tečnu (bioetanol, biometanol i biodizel)
Gasovitu (biogas, deponijski otpad...).
Prema sirovini koju koriste za dobijanje određenje biomase data je sledeća podela:
• biomasa iz drvne industrije;
• poljoprivredna biomasa;
• energetski zasadi;
• biomasa sa farmi životinja;
• biogoriva;
• gradski otpad.
2.1.1 Biomasa iz drvne industrije
Biomasu iz drvne industrije čine ostaci i otpad pri rezanju, brušenju, blanjanju kao i
pri drugim vrstama obrade drveta. Biomasu iz drvne industrije koristimo kao gorivo u
kotlovima i kao sirovinu za proizvodnju briketa. Često je otpad koji opterećuje poslovanje
drvnih industrija mnogo jeftinije i kvalitetnije gorivo od šumske biomase (ostaci i otpad iz
drvne industrije dobijen kao posledica korišćenja šuma, drveda za gradivnu i ogrejnu
komponentu), a takođe je daleko opravdanjije za korišćenje nego fosilna goriva. Osnovne
karakteristike pri upotrebi drvne biomase kao energenta iste su kao kod svakog goriva:
hemijski sastav, toplotna moć, temperatura samozapaljenja, temperatura sagorevanja, fizička
svojstva koja utiču na toplotnu moć (npr. gustina, vlažnost i dr). Osnovna veličina za proračun
energije iz određene količine drveta jeste njegova toplotna vrednost (moć). Najveći uticaj na
nju ima vlaga (vlažnost, udeo vlage), potom hemijski sastav, gustina i zdravost drveta. Za
naše podneblje važno je utvrditi i vrstu drveta, radi određivanja njegove toplotne vrednosti, da
li je listopadno ili četinarsko, odnosno tvrdo ili meko, jer je udeo pojedinih sastojaka pri tome
različit, kao i materija koja se može koristiti kao gorivo.
2.1.2 Poljoprivredna biomasa
Poljoprivrednu biomasu čine ostaci godišnjih kultura kao to su:slama, kukuruzovina,
oklasak, stabljike, ljuske, koštice. Za Srbiju bi posebno bila interesantna upotreba ostataka i
otpadaka iz poljoprivrede u cilju dobijanja energije, toplotne a i električne, plus ako se zna da
je 58% teritorije pod obradivim površinama. Iskustva iz razvijenih zemlja, u Evropi posebno
Danske, pokazuju kako se radi o vrednom izvoru energije koji ne bi trebao zanemariti. Slijedi
primer, nakon berbe kukuruza na obrađenom zemljištu ostaje kukuruzovina, stabljika sa
5
lišćem. Budući da je prosečni odnos zrna i mase 53% prema 47%, proizilazi kako biomase
ima približno koliko i zrna. Iako je neosporno kako se nastala biomasa mora prvenstveno
vraćati uzemlju, preporučuje se zaoravanje 30%-50% te mase, što znači da za energetsku
primenu ostaje najmanje 30%. To predstavlja značajnu količinu, a sa adekvatnim tretiranjem
te količine biomase moglo bi se puno uštedeti , jer ako se ta energija iskoristi za ogrev zimi ili
za sušenje poljoprivrednih kultura i sl. Uštedela bi se energija koja se do sad koristila za tu
namjenu. Procenat od 30% iskoristljivosti biomase kukuruzovine sa jedne strane se može
činiti mali, ali za poljoprivredna područja kao što su Semberija, Vojvodina i dr. gde se
godišnja proizvodnja kukuruza meri u stotinama hiljada tona to predstavlja jako veliki izvor
energije.
2.1.3 Energetski zasadi
Biljke bogate uljem ili šećerom, u velikim količinama (ugljenik C), kao što su:
brzorastuće drveće i kineske trske s godišnjim prinosom od 17 tona po hektaru eukaliptus s
prinosom 35 tona suve materije po hektaru zelene alge s prinosom od 50 tona po hektaru.U
Srbiji se najveši prinosi postižu s topolama, vrbama i jablanima. Svojstva ovakvih energetski
zasada su : kratka oplodnja, veliki prinosi. Korišćenje otpadnih voda, gnojiva i taloga
(vegetacijski filteri). Izbegavanje viškova u poljoprivrednoj proizvodnji. Na toplotnu moć
nedrvne biomase podjednako utiču udeo vlage i pepela.Udeo pepela u nedrvnim biljnim
ostacima može iznositi i do 20% pa značajno utiče na toplotnu moć. Generalno, supstance
koje čine pepeo nemaju nikakvu energetsku vrednost.
2.1.4 Biomasa sa farmi životinja
Izmet životinja (anaerobna razgradnja u digestoru), spaljivanje lešina
(npr.prerađivačke farme). Negde oko 110 tona stajnjaka (stajsko đubrivo) i 250 tona
kukuruzne silaže godišnje je dovoljno da se dobije oko osam miliona kilovat/sati struje, što je
ušteda oko 16000 tona lignita plus, ne ostaje velika količina štetnog pepela. Biogas je
mešavina metana CH4 (40%-75%), ugljen dioksida CO2 (25%-60%) i otprilike 2% ostalih
gasova (vodonika H2, sumporovodonika H2S, ugljen monoksida CO). Biogas je oko 20%
lakši od vazduha i bez mirisa i boje.Temperatura zapaljenja mu je izmeñu 650C i 750C, a gori
čisto plavim plamenom. Njegova kalorijska vrednost je oko 20 MJ/Nm3 i gori sa oko 60%om
efikasnošću u konvencionalnim biogasnim pećima. Jedan i po kubik biogasa je ravan sa
jednim kubikom prirodnog gasa, koji uvozimo. Jedan hektar kukuruzne silaže dovoljan je za
proizvodnju 10000 kubika biogasa, od kojeg nastaje preko 20000 kilovat/sati struje, a to je
dovoljno za oko pet domaćinstava na godišnjem nivou. Negde oko 500000 hektara raznih
biljaka dalo bi snagu oko 1000 MW, što je u srazmeri proizvodnje jedne značajnije elektrane.
2.1.5 Biogoriva
Bioetanol
(alkoholno gorivo) je etanol koji se proizvodi od biomase i/ili
biorazgradivoga (celuloznog) dijela otpada, da bi se koristio kao biogorivo. Etanol se može
koristiti u motorima s unutrašnjim sagorjevanjem uz dodavanje benzinu ili kao njegova
potpuna zamjena. Etanol nastaje hidrolizom molekula skroba enzimima u šećeru koji
fermentira u alkohol (šećerna trska, kukuruz, drvo, poljoprivredni ostaci ). Za proizvodnju
metanola mogu se koristiti sirovine s visokim udelom celuloze kao što je drvo i neki ostaci
iz
