Biomasa to substancja organiczna pochodzenia roślinnego, powstająca poprzez fotosyntezę. Do biomasy zaliczamy również odpady z produkcji zwierzęcej oraz gospodarki komunalnej i niektórych procesów produkcyjnych. Biomasa może służyć jako paliwo w procesie spalania.
- Paliwa z biomasy można zdefiniować i sklasyfikować następująco:
- Paliwa stałe z biomasy:
- biomasa rolnicza – rośliny pochodzące z upraw energetycznych: rośliny drzewiaste szybkorosnące (np. wierzby, topole, eukaliptusy, wieloletnie byliny dwuliścienne (np. topinambur, ślazowiec pensylwański, rdesty, róża), trawy wieloletnie (np. trzcina pospolita, miskanty), zboża produkowane w celach zarobkowych (np. żyto, owies);
- biomasa leśna;
- odpady organiczne z rolnictwa – pozostałości organiczne z rolnictwa (np. słoma rzepakowa, kukurydziana, odchody zwierzęce), pozostałości z przemysłu przetwórstwa rolno-spożywczego (np. pozostałości z przerobu ziemniaków, buraków cukrowych, owoców);
- pozostałości z przerobu drewna oraz stałe odpady przemysłowe organiczne (np. z przemysłu papierniczego, drzewnego, meblarskiego);
- osady stałe ze ścieków;
- stałe frakcje organiczne odpadów komunalnych;
- pozostałości ogrodnicze i pozostałości z konserwacji terenów użyteczności publicznej, pochodząca z poboczy dróg, parków, itp.
- Paliwa ciekłe z biomasy:
- alkohole;
- estry;
- biokomponenty.
- Biogaz
Najprostszym sposobem energetycznego wykorzystania biomasy jest jej bezpośrednie spalenie dla uzyskania np. ciepła użytkowego. Możliwa jest wstępna obróbka biomasy jak brykietowanie lub granulowanie. Bezpośrednie, ale efektywne spalanie biomasy, w postaci stałej, bez konwersji (gazyfikacja lub piroliza) jest praktycznym i perspektywicznym jej wykorzystaniem w warunkach krajowych, również w aspekcie ekologicznym tego procesu.
Ogólnie biomasę charakteryzuje mała zawartość części niepalnych oraz mała zawartość azotu i siarki co ogranicza emisję tlenków tych pierwiastków w porównaniu ze spalaniem paliw kopalnych. Dane o emisji CO2 i innych zanieczyszczeń powstających przy spalaniu biomasy są konieczne do wniosków o dofinansowanie inwestycji w tym zakresie z funduszy ochrony środowiska.
Emisja CO2 wynikająca ze spalania biomasy jest równoważona przez akumulację węgla w roślinach odrastających w miejscach pozyskania spalonej biomasy, stąd emisja netto CO2 ze spalania biopaliw jest zerowa. Zainteresowanych właściwościami drewna i słomy w porównaniu z węglem i olejem opałowym zachęcamy do przeanalizowania tabeli obok.
Szacunkowe oceny produkcji biomasy w Polsce różnią się od siebie dość istotnie.
- Poniżej zaprezentowano roczne zasoby biomasy wg BAPE S.A. (opracowane przy założeniu średniej sprawności spalania równej 75 %):
- słoma – 160 PJ
- drewno opałowe (lasy, sady zadrzewienia) – 40 PJ
- odpady drzewne przemysłowe – 30 PJ
- odpady wtórne – 32 PJ
Główny udział w potencjale energetycznym biomasy ma słoma i inne odpady produkcji rolnej, wliczając słomę zbożową i rzepakową. Dla porównania globalne zużycie energii w Polsce kształtuje się na poziomie 4100 PJ rocznie.
Biomasa szczególnie nadaje się do wykorzystania dla potrzeb lokalnych, głównie dla terenów wiejskich, gdy nie jest wymagany transport paliwa na większe odległości i jego składowanie. Duża objętość biomasy (mała gęstość, duża objętość właściwa) zwiększa koszty i zużycie energii podczas transportu. Lokalnie możliwe jest wykorzystywanie istniejących nadwyżek słomy oraz drewna odpadowego. Potrzeby energetyczne można uwzględniać przy planowaniu siewów zbóż i nasadzeń drzew.
Większe instalacje energetyczne mogą funkcjonować w pobliżu dużych kompleksów leśnych lub plantacji roślin energetycznych (wyselekcjonowane gatunki wierzb i topól o przyroście rocznym suchej masy 8 ¸ 16 t/rok , niektóre gatunki tzw. zbóż energetycznych). Racjonalne jest prowadzenie uprawy drzew i krzewów w celach energetycznych na nieużytkach, a uprawy takie regenerują grunty skażone. Współczesna technika dostarcza nowoczesne, efektywne i ekologiczne kotły grzewcze, w których jako paliwo używane są słoma i drewno opałowe.