Biomassenenergie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Biomasse ist die älteste Energiequelle, ihre Nutzung war jedoch bis vor Kurzem auf die direkte Verbrennung entweder in offenen Feuerstellen oder in Öfen und Öfen beschränkt, allerdings auch mit einem sehr geringen Wirkungsgrad. In letzter Zeit hat die Aufmerksamkeit für die effiziente energetische Nutzung von Biomasse deutlich zugenommen, und es sind neue Argumente dafür aufgetaucht:

• Die Nutzung pflanzlicher Biomasse unter der Bedingung ihrer kontinuierlichen Wiederherstellung (z. B. neue Waldplantagen nach Abholzung) führt nicht zu einem Anstieg der CO-Konzentration₂ in der Atmosphäre;
• In den Industrieländern kam es in den letzten Jahren zu Überschüssen an Anbauflächen, die für Energieplantagen genutzt werden sollten.
• Die energetische Nutzung von Abfällen (Landwirtschaft, Industrie und Haushalt) löst auch Umweltprobleme;
• Neu geschaffene Technologien ermöglichen eine deutlich effizientere Nutzung von Biomasse.

Das Potenzial an energetisch nutzbarer Biomasse ist in den meisten Ländern recht groß und der effizienten Nutzung wird große Aufmerksamkeit geschenkt.

In den Vereinigten Staaten wurden 1990 31 Milliarden kWh Strom durch die Nutzung von Biomasse erzeugt, darüber hinaus wurden weitere 10 Milliarden kWh aus Siedlungsabfällen (MSW) erzeugt. Für 2010 ist eine Erzeugung von 59 bzw. 54 Milliarden kWh geplant. Eine in Deutschland durchgeführte Bewertung des technischen Potenzials verschiedener Arten von Biomasse ergibt: Reste der Forst- und Holzverarbeitungsindustrie – 142 Millionen GJ/Jahr; Stroh - 104 Millionen GJ / Jahr; Biogas – 81 Millionen GJ/Jahr.

Diese Schätzungen basieren auf sehr konservativen Annahmen. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass der Anteil der forstwirtschaftlichen Abfälle 25 % des jährlichen Holzzuwachses beträgt. Ebenso wird beim Stroh die Menge berücksichtigt, die auf dem Feld verbleiben muss, um den Humusgehalt im Boden aufrechtzuerhalten. Für Biogas werden nur Betriebe mit mindestens 20 Rindern oder der entsprechenden Anzahl Schweine oder Geflügel berücksichtigt.

Ein ernstes Problem ist der Energieverbrauch von Hausmüll. Die in vielen Ländern der Welt vorhandenen Müllverbrennungsanlagen (Incineratoren) sind ineffizient und aus ökologischer Sicht unbefriedigend. Daher scheint die Entwicklung neuer Regelungen für die Nutzung von Siedlungsabfällen sehr relevant zu sein (siehe Abschnitt 3).

Das Problem der effizienten Nutzung von Biomasse ist für Entwicklungsländer besonders akut, vor allem für diejenigen, in denen Biomasse die einzige verfügbare Energiequelle ist. Hier geht es vor allem um die rationelle Nutzung von Holz und verschiedenen Agrar- und Haushaltsabfällen. Es ist bekannt, dass heute in einigen Ländern, insbesondere in Afrika, Wälder abgeholzt werden, um Brennholz zum Kochen zu gewinnen, und dass dieser Prozess der Abholzung eine Bedrohung sowohl für das lokale als auch für das globale Klima darstellt. Die heute zum Kochen verwendeten Holzöfen haben einen Wirkungsgrad von 14-15 %. Mit moderneren Geräten kann dieser Wirkungsgrad problemlos auf 35-50 % gesteigert werden, d. h. Reduzieren Sie den Bedarf an anfänglichem Kraftstoff um mehr als das Dreifache.

Ein bekanntes Programm in Brasilien widmet sich der Herstellung von Methanol aus Zuckerrohrabfällen, das als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet wird. Allerdings ist dieses Beispiel nur für Länder mit entsprechendem Klima interessant.

In einigen Ländern (China, Indien usw.) sind kleine Anlagen weit verbreitet, die den Abfall für eine Familie verwerten. In diesen Millionenanlagen entsteht durch anaerobe Vergärung Biogas für den Hausgebrauch. Diese Einstellungen sind recht einfach, aber nicht sehr perfekt. Für große landwirtschaftliche Betriebe mit erheblichem Abfallaufkommen werden effizientere Biogasanlagen geschaffen.

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