2009 01 01!0429

G W v.til $. I. IXil'ty (Am(f voAr»nU \ttr- -ISBN 9?*4>4M5324'.1.0 by W PW SHi?

224

8. Chemia klimatu globalnego

Biomasa

Biomasa odnosi się do materiału organicznego powstałego w postaci produktu stałego. gdy zachodzi proces fotosyntezy w rosnącej roślinie:

C0₂ + H_:0 -»• {CH_:OJ +0_:    (8.16)

Jest ona postacią energii pochodzącej od energii źródła pierwotnego, tj. strumienia promieniowania słonecznego, stanowiącego siłę napędową produkcji biomasy. Traktujemy biomasę jako źródło odnawialne, ponieważ średnia energia Słońca osiągająca Ziemię pozostaje stała, a uprawy mogą rosnąć i być zbierane każdego roku. Jednakże energia słoneczna nic jest jedynym potrzebnym elementem. Woda ma oczywiście zasadnicze znaczenie, a gleba również odgrywa istotną rolę jako źródło substancji pokarmowych. W celu podtrzymania zdolności produkowania biomasy zachowana musi być integralność chemiczna i fizyczna obu tych źródeł. Oprócz tego. że jest odnawialna, biomasa ma jeszcze inną wyjątkową i ważną cechę jako źródło energii. W zasadzie możliwe jest pochłonięcie przez roślinę podczas fazy wzrostu prawic tej samej ilości ditlcnku węgla, jaka jest uwalniana podczas jej spalania.

Istnieje wielka różnorodność postaci biomasy stosowanych do produkcji energii. Drewno / drzew jest najpopularniejszą postacią, ale inne rośliny, takie jak trzcina cukrowa lub kukurydza, można również uprawiać w celu produkowania paliwa. W niektórych przypadkach źródła energii związane z biomasą są produktami ubocznymi innych działań rolniczych. Słoma i nawóz zwierzęcy stanowią dwa takie przykłady. W ostatnim przypadku produkt uboczny jest trzeciorzędną postacią energii otrzymanej ze zwierząt, które żywią się roślinami, których wzrost jest zależny od Słońca. Chociaż o produktach ubocznych mów i się często jako o produktach odpadowych, nic jest to całkow icie prawdziwe, ponieważ mogą służyć do wielu innych potrzebnych celów — np. jako pokarm dla zwierząt, kondycjonery gleby lub jako nawozy.

Różnorodne postaci biomasy są przekształcane w energię dwoma sposobami. Jednym z nich jest bezpośrednie spalanie. Jeżeli biomasa jest uważana za złożoną postać węglowodanów, to reakcję spalania można wyrazić w najprostszej postaci równaniem:

{CH₂0} + 0₂    C0₂ + H₂0 AH = -440 kJ    (8.17)

Jak można zauważyć, reakcja (8.17) jest odwróceniem reakcji fotosyntezy (8.16). Właśnie z tego powodu możemy uważać, że wzrost biomasy i jej wykorzystanie jako paliwa ma niewielki lub nie ma wcale wpływu na stężenie atmosferycznego ditlenku węgla. Z równania (8.17) wynika, że z jednej tony suchej biomasy podczas spalania uzyskamy 1.5 • I0‘" J energii, ale rzeczywista jej wartość może być większa lub (zazwyczaj) mniejsza, ponieważ biomasa nie jest wyłącznie węglowodanami. Do zestawienia zamieszczonego w tab. 8.6 wprowadzono kilka źródeł biomasy i oszacowane wartości ich współczynników zamiany na energię.

Biomasa jest stosowana w całym święcie jako źródło energii do ogrzewania, gotowania i innych potrzeb. W wielu krajach stanowi podstawowe źródło, ale, ponieważ jej stosowanie może nie być częścią rynkowej sieci energetycznej, szczegóły ilościowe dotyczące jej produkcji i konsumpcji są trudne do ustalenia. Nawet tabele dotyczące