Używając pojęcia biomasa mamy na myśli przede wszystkim drewno i jego odpady, słomę, rośliny uprawne i inne odpady w gospodarce rolnej. Zasoby ropy, węgla i gazu są ograniczone, a mało kto wie, że na naszej planecie można w ciągu roku wyprodukować 3,5 razy więcej biomasy, niż tyle, ile ludzkość zużyłaby dzisiaj do produkcji całej potrzebnej człowiekowi energii. Interesujące są również inne ekologiczne aspekty, np. objętość dwutlenku węgla, który pochłania biomasa podczas swojego wzrostu.
Biomasę określa się jako substancję organiczną pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, która ulega biodegradacji, pochodzi głównie z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, jak również z przemysłu , który przetwarza ich produkty. Wyrażana jest w jednostkach tzw. świeżej masy (naturalna masa organizmów) oraz suchej masy (masa bezwodna).
Biomasa może być używana na cele energetyczne w procesach bezpośredniego spalania, gazyfikacji oraz pirolizy w postaci:
– drewna i odpadów drzewnych (w tym zrębków z szybko rosnących gatunków drzewiastych tj. wierzba, topola)
– słomy jak i ziarna (zbóż, rzepaku)
– słomy upraw specjalnych roślin energetycznych z rodziny Miscanthus, Topinambur itp.
– osadów ściekowych,
– makulatury,
– szeregu innych odpadów roślinnych powstających na etapach uprawy i pozyskania jak też przetwarzania przemysłowego produktów (siana, ostatek kukurydzy, trzciny cukrowej i bagiennej, łusek oliwek, korzeni, pozostałości przerobu owoców)
Potencjał biomasy
Polska posiada znaczne zasoby biomasy. Jej potencjał techniczny wg różnych danych, jest szacowany na poziomie od 200 do ok. 900 PJ rocznie.
Obecnie w Polsce biomasa wykorzystywana w przemyśle energetycznym pochodzi z dwóch gałęzi gospodarki: rolnictwa i leśnictwa. Branże te zbierają w Polsce biomasę równoważną pod względem kalorycznym, 150 mln tonom węgla.
Wartości opałowe produktów biomasy na tle paliw konwencjonalnych wynoszą:
– słoma żółta 14,5 MJ/kg,
– słoma szara 15,2 MJ/kg,
– drewno odpadowe 13 MJ/kg,
– pellet 19 MJ/kg
– etanol 25 MJ/kg,
– węgiel kamienny średnio około 25 MJ/kg,
– gaz ziemny 35 MJ/kg.
– olej opałowy 42 MJ/kg
Można stwierdzić, że najpoważniejszym źródłem biomasy jako źródła energii odnawialnej w Polsce są słoma i odpady drzewne.
Uwzględniając obecne zasoby drewna opałowego i odpadów drzewnych – z leśnictwa, sadownictwa, przemysłu drzewnego oraz miejskich terenów zielonych, potencjał techniczny energii w nich jest naprawdę znaczny. Wartość tę można by podnieść wykorzystując pod uprawę roślin energetycznych tereny dotychczas nie użytkowane.
Korzyści energetycznego wykorzystania biomasy
Korzyści ekologiczne
Globalne korzyści ekologiczne energetycznego wykorzystania biomasy związane są z obniżeniem emisji gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla (CO2) oraz metanu (CH4), odpowiednio z tytułu zastąpienia wykorzystania paliw kopalnych oraz spalania materiałów odpadowych, których dotychczasowe zagospodarowanie polegało na deponowaniu na składowiskach odpadów oraz rozkładzie biochemicznym, powodującym powstawanie i emisje biogazu do atmosfery, którego głównym składnikiem jest metan.
Lokalne korzyści ekologiczne zastosowania biomasy w kotłowniach płyną z obniżenia niskiej emisji zanieczyszczeń gazowych do atmosfery: dwutlenku siarki SO2, tlenków azotu NOX, tlenku węgla CO z procesów spalania paliw kopalnych oraz zagospodarowania odpadowej masy roślinnej (deponowanej na składowiskach lub wypalanej ze względu brak alternatywnej taniej metody zagospodarowania).
Korzyści społeczne
Korzyści społeczne wiążą się, m.in. z możliwością uzyskania oszczędności eksploatacyjnych w kotłowniach, poprawie warunków ich obsługi oraz wykorzystaniu środków finansowych na pilne bieżące potrzeby utrzymania placówek. W sposób pośredni istotnym aspektem społecznym jest wykorzystanie lokalnych zasobów paliw oraz stymulowanie rozwoju lokalnego rynku produkcji, pozyskania i dostaw paliwa do kotłowni. W praktyce, w przypadku powielenia rozwiązań i większej skali rozwoju wykorzystanie biomasy na cele energetyczne oznacza tworzenie miejsc pracy oraz wewnętrzny przepływ środków finansowych w obrębie lokalnym (gminy, powiatu) bez odpływu znacznego udziału środków finansowych związanych z zakupem paliw importowanych.
Przykład inwestycji z województwa podlaskiego
Na Podlasiu nie tylko dyskutuje się o energii odnawialnej, ale także podejmuje się działania w kierunku jej praktycznego wykorzystania. W Czarnej Białostockiej, przy okazji modernizacji starej kotłowni na miał węglowy, powstała jedna z większych w kraju ciepłowni komunalnych o mocy 14,5 MW, opalana zrębkami drewna. Całkowity koszt inwestycji (13 mln zł) w połowie pokryły dotacje z EkoFunduszu i Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska. Działania towarzyszące projektowi objęły likwidację również starych, zużytych sieci cieplnych centralnego ogrzewania i zastąpienie ich nowoczesnymi preizolowanymi ciepłociągami. Modernizacja źródła ciepła wyeliminowała ok. 6600 t/rok paliwa węglowego i zmniejszyła emisję dwutlenku węgla o 14,5 tys. t rocznie.
Nadleśnictwo wspólnie z Urzędem Gminy wypracowało system przygotowania i dostarczania zrębków do ciepłowni miejskiej. Zakłady Usług Leśnych, przy okazji prowadzenia cięć pielęgnacyjnych i hodowlanych, przygotowują drewno, zwożąc je do dróg wywozowych.
Gmina za pieniądze otrzymane z funduszy ekologicznych, dokonała również zakupu własnego rębaka. Na zaspokojenie potrzeb kilku tysięcy mieszkańców miasta na energię, ciepłownia zużywa ponad 20 tysięcy m3 zrębków drzewnych.
Podsumowanie
Z roku na rok przybywa w Polsce ciepłowni na biomasę. Ekologiczne źródła energii mogą stać się lekarstwem na dekoniunkturę polskiego przemysłu i rolnictwa. Tematyka ta budzi duże zainteresowanie i wywołuje spore emocje wśród rolników i przedsiębiorców.
Rozwój energetyki odnawialnej w ostatnich latach jest częścią zakrojonych na szeroką skalę przedsięwzięć związanych z ochroną środowiska. Rośnie świadomość, że obecne zasoby surowców energetycznych, wobec skali ich wykorzystywania, muszą ulec wyczerpaniu. Ponadto zużycie mineralnych surowców energetycznych powoduje wprowadzenie do atmosfery znacznych ilości gazów, co prowadzi do niekorzystnych zmian klimatu.
Wykorzystanie biopaliw stałych rokuje duże nadzieje rozwoju w najbliższej przyszłości w Polsce. Oszacowany potencjał wskazuje na istnienie znacznych zasobów paliw, które mogą stanowić w przyszłości istotny udział w bilansie energetycznym naszego kraju. Dotychczasowy rozwój sektora wskazuje na szerokie zainteresowanie wykorzystaniem biopaliw szczególnie na terenach niezurbanizowanych. Mimo, iż z wykorzystaniem biopaliw wiąże się szereg utrudnień organizacyjnych, ekonomicznych i technicznych, a rozwój sektora wykorzystania OZE nie był jednoznacznie wspierany podstawami politycznymi, to i tak pewne jest , że Polska będzie zmierzać w tym kierunku.
Niezależny rozwój sektora energetycznego wykorzystania biomasy dzięki zaletom związanym z rozwojem ekologicznym i gospodarczym na terenach bogatych w zasoby biomasy zyskał uznanie w Strategii Rozwoju Energetyki Odnawialnej przygotowanej przez Ministerstwo Środowiska i przyjętej przez Rząd RP w dniu 5 września 2001 r. W dokumencie stwierdza się iż …Największe nadzieje na wykorzystanie, jako odnawialne źródła energii są związane z biomasą. Ambitne plany realizacji strategii zakładają wdrożenie inwestycji energetycznego wykorzystania biopaliw stałych (kotłowni, ciepłowni, elektrociepłowni) o łącznej mocy 17.000 MW w okresie 2000 – 2010, przy założeniu wzrostu udziału OZE w bilansie energii pierwotnej do 7,5%.