Βιομάζα

Η βιομάζα είναι ένας βασικός όρος στην οικολογία και στη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας. Οργανικά απόβλητα, όπως νεκρό φυτικό και ζωικό υλικό, κοπριά ζώων και απορρίμματα κουζίνας, μπορούν να μετατραπούν σε αέριο καύσιμο που ονομάζεται βιοαέριο. Τα οργανικά απόβλητα αποσυντίθενται από βακτήρια σε χωνευτήρες βιοαερίου και εκπέμπουν βιοαέριο, το οποίο είναι ουσιαστικά ένα μείγμα μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα.

Στην οικολογία, βιομάζα σημαίνει τη συσσώρευση ζωντανής ύλης. Είναι το σύνολο της ζωντανής ύλης σε μια δεδομένη περιοχή ή σε μια βιολογική κοινότητα ή ομάδα. Η βιομάζα μετράται με βάση το βάρος ή το ξηρό βάρος ανά δεδομένη επιφάνεια (ανά τετραγωνικό μέτρο ή τετραγωνικό χιλιόμετρο). Στην ενεργειακή βιομηχανία, αναφέρεται σε βιολογικό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή για βιομηχανική παραγωγή. Η βιομάζα περιλαμβάνει τη φυτική ύλη που καλλιεργείται για χρήση ως βιοκαύσιμο, καθώς και τη φυτική ή ζωική ύλη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ινών, χημικών ουσιών ή θερμότητας. Η βιομάζα μπορεί επίσης να περιλαμβάνει βιοαποικοδομήσιμα απόβλητα που μπορούν να καούν ως καύσιμο. Εξαιρείται η οργανική ύλη που έχει μετατραπεί με γεωλογικές διεργασίες σε ουσίες όπως ο άνθρακας ή το πετρέλαιο. Συνήθως μετράται με βάση το ξηρό βάρος.

Το κριλ της Ανταρκτικής, το είδος του οποίου αποτελεί περίπου το 0,66% της βιομάζας της Γης, το υψηλότερο ποσοστό από κάθε άλλο ζωικό είδος.

Switchgrass, ένα ανθεκτικό φυτό που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία βιοκαυσίμων στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ρύζι chaff

Ενεργειακή βιομηχανία

Ο όρος βιομάζα είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για τα φυτά, όπου ορισμένες εσωτερικές δομές μπορεί να μην θεωρούνται πάντα ζωντανός ιστός, όπως το ξύλο (δευτερογενές ξυλώδες) ενός δέντρου.

Τα βιοκαύσιμα περιλαμβάνουν τη βιοαιθανόλη, το βιοντίζελ και το βιοαέριο.

Η βιομάζα καλλιεργείται από διάφορα φυτά, όπως το switchgrass, η κάνναβη, το καλαμπόκι, η λεύκη, η ιτιά και το ζαχαροκάλαμο. Το συγκεκριμένο φυτό που χρησιμοποιείται συνήθως δεν έχει μεγάλη σημασία για τα τελικά προϊόντα, αλλά επηρεάζει την επεξεργασία της πρώτης ύλης. Αν και η βιομάζα είναι ένα ανανεώσιμο καύσιμο, η χρήση της μπορεί να συμβάλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Αυτό συμβαίνει όταν διαταράσσεται η φυσική ισορροπία του άνθρακα- για παράδειγμα με την αποψίλωση των δασών ή την αστικοποίηση των πράσινων περιοχών.

Η βιομάζα αποτελεί μέρος του κύκλου του άνθρακα. Η φωτοσύνθεση μετατρέπει τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε φυτική ύλη. Όταν το φυτό σαπίζει ή καίγεται, ο άνθρακας επιστρέφει στην ατμόσφαιρα. Αυτό συμβαίνει κάπως γρήγορα και η φυτική ύλη που χρησιμοποιείται ως καύσιμο μπορεί να αντικαθίσταται συνεχώς με τη φύτευση για νέα ανάπτυξη. Επομένως, δεν αλλάζει πολύ η ποσότητα του ατμοσφαιρικού άνθρακα.

Παρόλο που τα ορυκτά καύσιμα προέρχονται από πράγματα που πέθαναν πριν από πολύ καιρό, δεν θεωρούνται βιομάζα σύμφωνα με τον γενικά αποδεκτό ορισμό, επειδή περιέχουν άνθρακα που έχει "βγει" από τον κύκλο του άνθρακα για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Συνεπώς, η καύση τους προσθέτει πολύ διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Άλλες χρήσεις της βιομάζας, εκτός από τα καύσιμα:

Οικοδομικό υλικό
Χαρτί (με χρήση ινών κυτταρίνης)
Βιοδιασπώμενα πλαστικά

Τα πλαστικά από βιομάζα, όπως κάποια που διαλύονται στο θαλασσινό νερό, κατασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα πλαστικά με βάση το πετρέλαιο, είναι φθηνότερα στην κατασκευή και πληρούν ή υπερβαίνουν τα περισσότερα πρότυπα επιδόσεων. Δεν διαθέτουν όμως την αντοχή στο νερό των συμβατικών πλαστικών.

Μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιοαέριο

Οικολογία

Το πιο επιτυχημένο ζώο, από άποψη βιομάζας, είναι το κριλ της Ανταρκτικής, Euphausia superba, με βιομάζα που πιθανώς ξεπερνά τους 500 εκατομμύρια τόνους σε όλο τον κόσμο, περίπου διπλάσια από τη συνολική βιομάζα του ανθρώπου. Η βιομάζα μπορεί επίσης να είναι ένα μέτρο της αποξηραμένης οργανικής μάζας ενός οικοσυστήματος.

Πρόκειται για μια περίληψη των δεδομένων βιομάζας.

ΤΎΠΟΣ ΟΙΚΟΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ	Περιοχή	Μέση καθαρή πρωτογενής παραγωγή	Παγκόσμια πρωτογενής παραγωγή	Μέση βιομάζα	Παγκόσμια βιομάζα	Ελάχιστο ποσοστό αντικατάστασης
	(εκατομμύρια km²)	(γραμμάρια ξηρούC/τ.μ./έτος)	(δισεκατομμύρια τόνοι/έτος)	(kg dryC/τ.μ.)	(δισεκατομμύρια τόνοι)	(έτη)
Τροπικό τροπικό δάσος	17.0	2,200	37.40	45.00	765.00	20.45
Τροπικό δάσος μουσώνων	7.5	1,600	12.00	35.00	262.50	21.88
Εύκρατο αειθαλές δάσος	5.0	1,320	6.60	35.00	175.00	26.52
Εύκρατο φυλλοβόλο δάσος	7.0	1,200	8.40	30.00	210.00	25.00
Βόρειο δάσος	12.0	800	9.60	20.00	240.00	25.00
Μεσογειακό ανοιχτό δάσος	2.8	750	2.10	18.00	50.40	24.00
Δάση και θαμνώνες	5.7	700	3.99	6.00	34.20	8.57
Σαβάνα	15.0	900	13.50	4.00	60.00	4.44
Εύκρατα λιβάδια	9.0	600	5.40	1.60	14.40	2.67
Τούνδρα και αλπικό κλίμα	8.0	140	1.12	0.60	4.80	4.29
Έρημος και ημιέρημος θάμνος	18.0	90	1.62	0.70	12.60	7.78
Ακραία έρημος, βραχώδης έρημος, άμμος ή στρώματα πάγου	24.0	3	0.07	0.02	0.48	6.67
Καλλιεργούμενη γη	14.0	650	9.10	1.00	14.00	1.54
Βάλτος και έλος	2.0	2,000	4.00	15.00	30.00	7.50
Λίμνες και ρέματα	2.0	250	0.50	0.02	0.04	0.08
Σύνολο ηπειρωτικό	149.00	774.51	115.40	12.57	1,873.42	16.23
Ανοιχτός ωκεανός	332.00	125.00	41.50	0.003	1.00	0.02
Ζώνες ανύψωσης	0.40	500.00	0.20	0.020	0.01	0.04
Ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα	26.60	360.00	9.58	0.010	0.27	0.03
Βάθη φυκιών και ύφαλοι	0.60	2,500.00	1.50	2.000	1.20	0.80
Εκβολές ποταμών & μαγκρόβια	1.40	1,500.00	2.10	1.000	1.40	0.67
Σύνολο θαλάσσιων	361.00	152.01	54.88	0.01	3.87	0.07
Μεγάλο σύνολο	510.00	333.87	170.28	3.68	1,877.29	11.02

Σχετικές σελίδες

Αναερόβια χώνευση

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι η βιομάζα;

A: Η βιομάζα είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να αναφερθεί στο συνολικό ζωντανό υλικό σε μια δεδομένη περιοχή ή βιολογική κοινότητα, που μετράται με βάση το βάρος ή το ξηρό βάρος ανά τετραγωνικό μέτρο ή χιλιόμετρο.

Ε: Τι είναι το βιοαέριο και πώς μπορεί να παραχθεί;

Α: Το βιοαέριο είναι ένα αέριο καύσιμο που μπορεί να παραχθεί από την αποσύνθεση οργανικών αποβλήτων, όπως νεκρό φυτικό ή ζωικό υλικό, κοπριά ζώων και απόβλητα κουζίνας, μέσω της δράσης βακτηρίων σε χωνευτήρες βιοαερίου, για την εκπομπή ενός μείγματος μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα.

Ερ: Η βιομάζα έχει κάποια σχέση με την ενεργειακή βιομηχανία;

Α: Ναι, η βιομάζα έχει σχέση με την ενεργειακή βιομηχανία, καθώς αναφέρεται σε βιολογικό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή για βιομηχανική παραγωγή, όπως η φυτική ύλη που καλλιεργείται για την παραγωγή βιοκαυσίμων, καθώς και η φυτική ή ζωική ύλη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ινών, χημικών ουσιών ή θερμότητας.

Ερ: Μπορούν τα βιοαποικοδομήσιμα απόβλητα να θεωρηθούν ως μορφή βιομάζας;

Α: Ναι, τα βιοαποικοδομήσιμα απόβλητα μπορούν να θεωρηθούν μορφή βιομάζας, καθώς μπορούν να καούν ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας.

Ερ: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ άνθρακα και βιομάζας;

Α: Ενώ τόσο ο άνθρακας όσο και η βιομάζα αποτελούν παραδείγματα οργανικού υλικού, ο άνθρακας είναι ένα ορυκτό καύσιμο που έχει μετατραπεί από γεωλογικές διεργασίες, ενώ η βιομάζα περιλαμβάνει οργανικό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή για βιομηχανική παραγωγή.

Ε: Πώς μετράται η βιομάζα;

Α: Η βιομάζα μπορεί να μετρηθεί με βάση το βάρος ή το ξηρό βάρος ανά δεδομένη επιφάνεια, όπως ανά τετραγωνικό μέτρο ή χιλιόμετρο.

Ερ: Ποια είναι η σύνθεση του βιοαερίου;

Α: Το βιοαέριο είναι ένα μείγμα μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα, που εκπέμπεται από την αποσύνθεση οργανικών αποβλήτων μέσω της δράσης βακτηρίων σε χωνευτήρες βιοαερίου.