Memahami sumber daya energi biomassa

Dalam dunia produksi energi, biomassa adalah salah satu cara umum menghasilkan energi menggunakan kotoran hewan, pelet kayu, dll. untuk menghasilkan listrik. Meskipun mungkin ada beberapa faktor lingkungan, energi biomassa disebut sebagai sumber energi terbarukan. Perdebatan masih berlangsung tentang apakah biomassa adalah jenis energi paling hijau dibandingkan dengan yang lain.

Selama bertahun-tahun, energi biomassa tampaknya bermanfaat dan berfungsi sebagai sumber energi alternatif dengan banyak potensi untuk dapat diandalkan dan konsisten. Di Inggris saat ini, lebih dari 45% energi terbarukan dikonsumsi, energi biomassa menyediakan sekitar 12% yang cukup banyak. Itu menjadikannya penyumbang terbesar kedua setelah angin. Hari ini Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, jenis, cara kerja, pengaruh lingkungan, kelebihan, dan kekurangan energi biomassa. Anda juga akan mengetahui bagaimana biomassa diubah menjadi energi, dan bagaimana biomassa digunakan untuk menghasilkan listrik.

Apa itu energi biomassa?

Biomassa secara sederhana berarti 'Materi organik'. Artinya, biomassa adalah segala sesuatu yang hidup atau telah hidup seperti kotoran hewan, limbah tanaman, limbah kebun, dll. Jadi, energi terbarukan biomassa adalah daya yang diperoleh dari metode penggunaan bahan biomassa. Biomassa memperoleh dan menyimpan energi dari matahari, tumbuhan menyerap energi matahari dalam proses yang disebut fotosintesis. Energi kimia pada tumbuhan diteruskan ke hewan dan manusia memakannya.

Bahan tanaman dan hewan juga bisa berupa tebu, tanaman jagung, serpihan kayu, atau bahkan kotoran hewan. Bahan-bahan ini disebut bahan baku jika digunakan sebagai biomassa.

Menurut UE dan PBB, biomassa merupakan sumber energi terbarukan karena dapat diperbarui dengan menanam lebih banyak pohon dan tanaman. Namun, itu mungkin tidak sehijau yang diharapkan karena pembakaran biomassa menciptakan hutang karbon, yang bisa memakan waktu hingga 104 tahun untuk diserap kembali. Tetapi masih dianggap sebagai sumber terbarukan karena hal berikut:

• Residu limbah dari sumber daya hutan, pabrik, dan kayu bekas tidak akan pernah ada habisnya.
• Hutan dikelola dengan baik karena manfaatnya.

Sumber energi biomassa meliputi:

• Limbah pengolahan kayu dan kayu – kayu bakar, pelet kayu, dan serpihan kayu, serbuk gergaji dan limbah pabrik kayu dan furnitur, serta lindi hitam dari pabrik pulp dan kertas
• Tanaman pertanian dan bahan limbah – jagung, kedelai, tebu, rumput pengalih, tanaman berkayu, dan ganggang, serta sisa tanaman dan pengolahan makanan
• Material biogenik dalam limbah padat perkotaan – kertas, kapas, dan produk wol, serta limbah makanan, pekarangan, dan kayu
• Kotoran hewan dan kotoran manusia

Aplikasi energi biomassa

Aplikasi energi biomassa begitu luas tetapi bahan baku biomassa dapat digunakan untuk membuat 3 jenis energi; panas, listrik, dan biofuel, seperti biodiesel. Kebanyakan pembangkit biomassa adalah multi-tasker karena mereka menghasilkan panas dan listrik. Pembangkit ini sering disebut pembangkit CHP (Combined Heat and Power). Mereka menciptakan panas hanya dengan membakar bahan baku seperti yang dilakukan ribuan tahun.

Aplikasi energi biomassa dapat bervariasi dari kompor kecil yang digunakan di rumah hingga pembangkit listrik besar yang digunakan oleh utilitas terpusat untuk produksi listrik. Dalam aplikasi perumahan, biomassa digunakan sebagian besar untuk memasak dan pemanasan. Kayu adalah sumber bahan bakar yang paling umum, meskipun bahan lain dapat digunakan. Tungku kayu dengan desain baru dapat meningkatkan efisiensi sistem pendinginan atau pemanas, sehingga mengurangi jumlah bahan bakar yang dibutuhkan.

Dalam industri dan bisnis, penggunaan energi biomassa meliputi pemanas ruangan, pemanas air panas, dan pembangkit listrik. Sebagian besar fasilitas industri seperti pabrik kayu, secara alami menghasilkan limbah organik.

Pada tahun 2020, energi biomassa menawarkan sekitar 4.532 triliun British thermal unit (TBtu) atau sekitar 4,5 kuadriliun (Btu) yang merupakan sekitar 4,9% dari total konsumsi energi primer AS. Sekitar 2.101 TBtu berasal dari kayu dan biomassa yang berasal dari kayu, 2.000 TBtu berasal dari biofuel (terutama etanol), dan 430 TBtu berasal dari biomassa di limbah kota.

Jenis sumber energi biomassa

Di bawah ini adalah berbagai jenis sumber energi biomassa:

Kayu dan limbah kayu

Ini adalah bentuk paling umum dari sumber energi biomassa. Telah digunakan selama ribuan tahun dengan membakar kayu untuk pemanasan dan memasak. Biomassa terus menjadi sumber energi utama saat ini, sekitar 84 persen bahan bakar limbah kayu dan kayu yang digunakan di Amerika Serikat dikonsumsi oleh industri, bisnis komersial, dan produsen tenaga listrik. Sisanya, terutama kayu, digunakan di rumah untuk pemanas dan memasak.

Limbah kayu yang paling umum termasuk kulit kayu, serbuk gergaji, serpihan kayu, dan potongan kayu. Mereka hanya menyediakan sekitar 2 persen dari energi yang digunakan saat ini. Banyak industri manufaktur kayu dan kertas, menggunakan limbah kayu untuk menghasilkan uap dan listrik sendiri. Ini menghemat lebih banyak uang bagi perusahaan dan mereka tidak perlu membuang limbah, serta menggunakan listrik sebanyak mungkin.

Sampah padat kota, gas TPA, &biogas

Municipal Solid Waste (MSW) adalah sampah atau sampah seperti sisa makanan, potongan rumput, dan dedaunan. MSW dapat menjadi sumber energi baik dengan membakar MSW di pabrik limbah menjadi energi atau dengan menangkap biomassa. Yang pertama, sampah dibakar untuk menghasilkan uap yang digunakan untuk pemanasan atau pembangkit listrik.

di tempat pembuangan sampah, biomassa membusuk dan melepaskan gas metana, yang juga disebut biogas atau gas tempat pembuangan sampah. Sebagian besar tempat pembuangan sampah memiliki sistem pengumpulan gas metana yang digunakan sebagai sumber bahan bakar. Beberapa peternak sapi perah memperoleh biogas dari tangki yang disebut 'digester' tempat mereka membuang semua kotoran dan kotoran dari lumbung mereka.

Bahan Bakar Nabati

Ada dua biofuel umum yang meliputi etanol dan biodiesel. Bahan bakar ini terbuat dari bahan biomassa, biasanya dicampur dengan bahan bakar minyak bumi seperti bensin dan solar. Meskipun mereka dapat digunakan sendiri. Namun, menggunakan etanol atau biodiesel menghilangkan banyak pembakaran bahan bakar fosil. Bahan bakar nabati ini biasanya lebih mahal daripada bahan bakar fosil, tetapi bahan bakar ini lebih bersih, menghasilkan polusi udara yang lebih sedikit.

Etanol adalah bahan bakar alkohol yang terbuat dari gula yang ditemukan dalam biji-bijian seperti jagung, sorgum, dan gandum serta kulit kentang, beras, tebu, bit gula, dan potongan pekarangan. Penelitian masih berlangsung tentang bagaimana membuat etanol lebih murah dengan menggunakan semua bagian tanaman dan pohon. Di sisi lain, biodiesel adalah bahan bakar yang dibuat dengan minyak nabati, lemak, atau gemuk seperti minyak restoran daur ulang. Ini digunakan dalam mesin diesel tanpa mengubahnya. biodiesel adalah bahan bakar terbarukan, aman, dapat terurai secara hayati, dan mengurangi emisi sebagian besar polutan udara.

Efek lingkungan dari biomassa

Biomassa dapat mencemari udara saat dibakar, meskipun bukan sebagai bahan bakar fosil. Bahan bakar biomassa tidak menghasilkan polutan seperti belerang ketika dibakar tetapi melepaskan karbon dioksida, gas rumah kaca. Namun, ketika tanaman biomassa ditanam, jumlah karbon dioksida yang hampir setara ditangkap melalui fotosintesis. Berbagai jenis sumber daya biomassa dan penggunaannya berdampak pada lingkungan dengan cara yang berbeda. Misalnya, asap dari pembakaran kayu mengandung polutan seperti karbon monoksida dan partikel, sebagian besar wilayah negara tidak akan mengizinkan penggunaan perapian atau kompor berbahan bakar kayu pada hari-hari polusi tinggi. Selain itu, mengumpulkan dan menggunakan tempat pembuangan sampah dan biogas mengurangi jumlah metana yang dilepaskan ke udara. Metana adalah salah satu gas rumah kaca yang terkait dengan perubahan iklim global.

Bagaimana biomassa diubah menjadi energi

Konversi biomassa menjadi energi dapat dilakukan melalui berbagai proses seperti:

• Pembakaran langsung (pembakaran) untuk menghasilkan panas.
• Konversi termokimia untuk menghasilkan bahan bakar padat, gas, dan cair.
• Konversi kimia untuk menghasilkan bahan bakar cair.
• Konversi biologis untuk menghasilkan bahan bakar cair dan gas.

Pembakaran langsung adalah bentuk paling umum untuk mengubah biomassa menjadi energi yang berguna. biomassa dapat dibakar langsung untuk memanaskan bangunan dan air, untuk proses industri, dan untuk menghasilkan listrik di turbin uap. Dalam proses konversi kimia yang dikenal sebagai transesterifikasi, digunakan untuk mengubah minyak nabati, lemak hewani, dan gemuk menjadi metil ester asam lemak. Ini digunakan untuk memproduksi biodiesel.

Konversi biologis meliputi fermentasi untuk mengubah biomassa menjadi etanol dan pencernaan anaerobik untuk menghasilkan gas alam terbarukan. Gas alam terbarukan ini juga disebut biogas atau biometana.

Ketika biomassa dibakar, ia melepaskan energi dalam bentuk panas yang digunakan untuk menghasilkan uap. Energi dari uap diarahkan melalui pipa untuk menjalankan turbin. Uap naik untuk menjalankan turbin yang pada akhirnya menghasilkan listrik atau menghasilkan panas untuk rumah dan industri.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana biomassa diubah menjadi energi:

Keuntungan dan kerugian sumber daya energi biomassa

Keuntungan:

Berikut adalah manfaat energi biomassa dalam berbagai aplikasinya.

• Biomas adalah sumber energi bersih.
• Bagus untuk alam dan bisnis.
• Biomas mengeluarkan karbon dioksida dan menangkapnya kembali untuk pertumbuhannya sendiri.
• Meminimalkan kemungkinan penimbunan tempat pembuangan akhir
• Limbah berbahaya diubah menjadi energi yang bermanfaat.
• Emisi sumber daya biomassa tidak berbahaya.
• Energi biomassa benar-benar alami dan tidak menimbulkan efek samping saat digunakan.
• Siklus hidup sumber daya biomassa selesai.
• Mereka adalah sumber daya terbarukan.
• Energi biomassa kembali pada ketergantungan bahan bakar fosil.
• Sumber daya biomassa dapat digunakan untuk mengembangkan beragam produk.

Kekurangan:

Terlepas dari manfaat yang baik dari sumber daya energi biomassa, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kelemahan energi biomassa dalam berbagai aplikasinya.

• Biodiesel seperti etanol relatif tidak efisien dibandingkan bahan bakar fosil.
• Kadang-kadang dicampur dengan bahan bakar fosil agar performanya lebih baik.
• Pembakaran biomassa membutuhkan banyak ruang.
• Gas seperti metana dilepaskan ke lingkungan saat sumber daya biomassa dibakar.
• Menggunakan energi biomassa menghasilkan degradasi lingkungan.
• Mungkin berbahaya bagi alam.

Kesimpulan

Menurut UE dan PBB, biomassa merupakan sumber energi terbarukan karena dapat diperbarui dengan menanam lebih banyak pohon dan tanaman. energi terbarukan biomassa adalah daya yang diperoleh dari metode penggunaan bahan biomassa. Bahan baku biomassa dapat digunakan untuk menciptakan 3 jenis energi; panas, listrik, dan biofuel, seperti biodiesel. Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, jenis, cara kerja, kelebihan dan kekurangan energi biomassa. Anda juga mempelajari bagaimana biomassa diubah menjadi energi, dan bagaimana biomassa digunakan untuk menghasilkan listrik.

Saya harap Anda mendapatkan banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lagi!