Zastanawiasz się, czym jest biomasa? To coraz częściej pojawiające się pytanie, gdy szukamy odnawialnych źródeł energii. Najprościej mówiąc, biomasa to wszystkie biodegradowalne, organiczne materiały obecne wokół nas – od resztek roślinnych i zwierzęcych po odpady z rolnictwa, leśnictwa, przemysłu, a nawet z naszych domów. Możemy wykorzystać te surowce do wytwarzania energii i dzięki temu zmniejszać nasze uzależnienie od paliw kopalnych. W tym artykule opiszę rodzaje biomasy, sposoby użycia i wpływ tego surowca na środowisko.
Zgodnie z polskim i unijnym prawem, biomasa obejmuje różne produkty, odpady i resztki z produkcji rolnej (zarówno pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego), z leśnictwa oraz branż takich jak rybołówstwo czy akwakultura. Zaliczamy tu też biogazy i tą część odpadów komunalnych czy przemysłowych, która ulega biodegradacji. To pokazuje, że biomasa ma bardzo szerokie zastosowanie jako źródło energii.
Biomasa – podstawowe informacje i definicja
Biomasa zyskuje coraz większą popularność jako źródło odnawialnej energii. To jedno z najstarszych i wciąż rozwijających się odnawialnych źródeł energii. Mówiąc najprościej: biomasa to organiczne materiały, które mogą być przetworzone na energię. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, które potrzebują milionów lat na powstanie, biomasa odnawia się dużo szybciej – często w ciągu jednego sezonu.
Biomasa odgrywa ważną rolę zarówno w globalnym, jak i krajowym miksie energetycznym. Szacuje się, że według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, energia z biomasy stanowi ponad połowę (55%) wszystkich odnawialnych źródeł energii na świecie i ponad 6% całkowitej produkcji energii. W Polsce biomasa także jest ważna, stanowiąc istotną część strategii energetycznej do 2040 roku – zakłada się tu osiągnięcie przynajmniej 23% odnawialnych źródeł energii w całkowitym zużyciu energii.
Jak powstaje biomasa?
Biomasa powstaje głównie dzięki procesom biologicznym, które zachodzą w naturze. Najważniejszy z nich to fotosynteza, czyli proces, w którym rośliny dzięki światłu słonecznemu, wodzie i dwutlenkowi węgla tworzą materię organiczną. Energia ze słońca gromadzi się w ten sposób w roślinach.
Później energia przechodzi w łańcuchu pokarmowym – najpierw trafia do zwierząt roślinożernych, potem do drapieżników, a na końcu do organizmów rozkładających martwe resztki. Biomasa może więc powstawać naturalnie, ale też dzięki działalności ludzi, np. podczas uprawiania roślin, hodowli zwierząt lub w przemyśle, gdzie powstają odpady organiczne.
Co zalicza się do biomasy?
Biomasa to temat bardzo szeroki, obejmujący:
- rośliny uprawiane specjalnie na cele energetyczne (np. wierzba energetyczna, trawy)
- odpady z produkcji rolnej (słoma, resztki po zbiorach, łuski, siano)
- odpady drzewne (trociny, zrębki, gałęzie, kora, pellet, brykiet)
- resztki z przemysłu spożywczego i gastronomicznego
- osady ściekowe
- gnojowica i inne odpady z hodowli zwierząt
- człon organiczny odpadów komunalnych podlegający biodegradacji
Nie zaliczamy do biomasy organicznych materiałów powstałych w wyniku długotrwałych procesów geologicznych, takich jak węgiel czy ropa naftowa.
Jakie są rodzaje biomasy?
Biomasa może przybierać różne formy i pochodzić z różnych źródeł. Pozwala to jej być wykorzystywaną w wielu dziedzinach przemysłu i codziennego życia. Wyróżniamy kilka głównych rodzajów biomasy:
| Rodzaj biomasy | Źródło | Przykłady |
|---|---|---|
| Roślinna | Rośliny (dzikie i uprawiane) | Drewno, słoma, energia z upraw, trawy, łuski |
| Zwierzęca | Hodowla zwierząt, rybołówstwo | Obornik, gnojowica, pozostałości po rybach |
| Odpady organiczne | Gospodarstwa domowe, przemysł, oczyszczalnie | Resztki jedzenia, osady ściekowe |
Biomasa pochodzenia roślinnego
Ten rodzaj biomasy jest najbardziej rozpowszechniony w energetyce. W tej grupie są na przykład drewno, odpady drzewne, słoma, specjalne gatunki traw i roślin, które szybko rosną i mają dużo energii. Rośliny te można sadzić nawet na słabej glebie.
Biomasa pochodzenia zwierzęcego
Do tej grupy zaliczamy głównie odchody zwierząt (obornik i gnojowicę), które są źródłem biogazu po fermentacji. Wykorzystuje się je szczególnie w rolnictwie. Obejmuje to też inne resztki zwierzęce, jak odpady z przetwórstwa ryb.
Odpady organiczne
To różnego rodzaju odpady z produkcji żywności, gastronomii, osady ściekowe czy biodegradowalne odpady komunalne. Przetwarza się je zwykle przez fermentację na biogaz, co pozwala rozwiązać problem odpadów i wytworzyć energię.
Energetyczne wykorzystanie biomasy
Biomasa to nie tylko surowiec – to także bezpośrednie źródło energii. Możemy ją przetwarzać na energię na różne sposoby, zależnie od jej rodzaju i ilości. Oto najpopularniejsze metody:
- Spalanie: Najstarszy i najprostszy sposób, spalanie drewna, pelletów czy brykietu daje ciepło i może również napędzać turbiny produkujące prąd w dużych elektrowniach.
- Produkcja biogazu: Biomasa (np. odchody zwierząt, odpady kuchenne) trafia do biogazowni, gdzie w procesie fermentacji beztlenowej powstaje biogaz – mieszanina metanu i dwutlenku węgla. Można z niego zrobić prąd, ciepło, lub oczyścić do biometanu i wykorzystać jako paliwo gazowe.
- Biopaliwa: Z roślin można zrobić płynne paliwa (np. bioetanol z kukurydzy lub trzciny, biodiesel z olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych). Nowe technologie pozwalają produkować też biopaliwa z odpadów i alg.
Biomasa na co dzień
Biomasa znajduje zastosowanie nie tylko w wielkich zakładach – jest obecna również w codziennym życiu. Dzięki niej ogrzewamy domy, produkujemy materiały i korzystamy z coraz bardziej ekologicznych produktów.
Ogrzewanie domów
Coraz więcej osób montuje w domach kotły na pellet, brykiet lub drewno. Są one wygodne, łatwe w użyciu i często pozwalają zmniejszyć koszty ogrzewania. Pellet, robiony z odpadów drzewnych sprasowanych pod ciśnieniem, ma dużo energii i produkuje mało popiołu.
Zastosowanie w przemyśle
Odpady z rolnictwa i leśnictwa są wykorzystywane do produkcji płyt, papieru i różnych materiałów budowlanych. Biomasa jest także podstawą do produkcji bioplastików i innych substancji, które zastępują zwykłe plastiki powstające z ropy. Do tego odpady mogą zamieniać się w kompost, który poprawia jakość gleby.
Wady i zalety biomasy
Zanim zdecydujemy się na użycie biomasy, warto poznać jej dobre i słabe strony.
| Zalety | Wady |
|---|---|
|
– Odnawialność – można ją stale pozyskiwać – Łatwy dostęp w wielu regionach – Możliwość wykorzystania odpadów – Niższa cena i łatwość przewidzenia produkcji |
– Niższa kaloryczność niż paliwa kopalne – Duża ilość popiołu po spaleniu – Przechowywanie i transport mogą sprawiać problemy (wilgoć, utrata wartości) – Duże zapotrzebowanie może podnieść ceny |
Wpływ biomasy na środowisko
Choć biomasa jest uważana za ekologiczne źródło energii, jej produkcja i użycie może rodzić pytania i wyzwania. Kluczowe jest, by korzystać z niej w sposób odpowiedzialny, a nie zawsze tak się dzieje.
Zmniejszenie emisji CO2
Rośliny wchłaniają CO2 podczas wzrostu, a spalanie biomasy oddaje ten gaz do atmosfery. Jeżeli proces pozyskiwania i spalania biomasy jest dobrze prowadzony, poziom CO2 nie wzrasta – jest to tzw. bilans neutralny. W rzeczywistości jednak emisja z transportu, przetwarzania i zmiany użytkowania ziemi mogą zwiększać całkowity ślad węglowy. Najlepiej wykorzystać odpady i resztki, które leżałyby i tak emitowałyby gazy podczas rozkładu.
Problemy środowiskowe
Nadmierne wykorzystywanie biomasy (np. ścinanie lasów albo duże monouprawy) prowadzi do utraty bioróżnorodności, wyjałowienia gleby i może zagrażać produkcji żywności. Import dużych ilości biomasy z odległych miejsc także generuje dużo emisji. Poza CO2 spalanie biomasy powoduje powstawanie innych zanieczyszczeń (pyły, tlenki azotu itp.), więc potrzebne są dobre technologie oczyszczania spalin.
Prawo i regulacje dotyczące biomasy
Korzystanie z biomasy jest objęte różnymi przepisami w Polsce i Unii Europejskiej. Prawo i systemy wsparcia mają zapewnić, że produkcja i użycie biomasy przebiega w sposób odpowiedzialny, z głównym naciskiem na ochronę środowiska i wsparcie rozwoju odnawialnej energii.
Certyfikaty i pomoc dla producentów
Dla potwierdzenia, że biomasa pochodzi z odpowiednich źródeł, wprowadzono systemy certyfikacji. Przykłady to FSC i PEFC dla drewna czy certyfikaty specjalistyczne dla rolnictwa. Na poziomie krajowym i unijnym funkcjonuje wiele sposobów wsparcia – np. zielone certyfikaty, dopłaty czy ulgi. Najnowsze prawo rozszerza wsparcie także na biogaz i biometan.
Najważniejsze akty prawne
Główne zasady pozyskiwania i używania biomasy reguluje w Polsce ustawa o OZE z 2015 r. oraz powiązane rozporządzenia. Na skalę europejską najważniejsze są dyrektywy RED, które stawiają wymagania dotyczące udziału OZE oraz reguły dla biopaliw i biomasy. Wszystko po to, by rozwój rynku biomasy szedł w parze z celami klimatycznymi.
Biomasa w Polsce – trendy i liczby
Polska ma duży potencjał rolniczy i zasoby leśne, więc biomasa odgrywa dużą rolę na krajowym rynku energii odnawialnej. W ciągu lat 2005-2022 produkcja i zużycie biomasy wzrosły, szczególnie po wejściu Polski do UE. Później tempo wzrostu spadło, pojawiły się problemy z podażą krajowej biomasy i koniecznością importu, np. zrębków czy łupin orzechów palmowych. Szacuje się, że nawet 85% biomasy w Polsce pochodzi z importu. Mimo tego, biomasa nadal jest ważnym składnikiem krajowego miksu ciepłowniczego (ponad 12% na 2022 rok).
Najczęstsze pytania dotyczące biomasy
- Czy biomasa jest ekologiczna? Jej korzystny wpływ na środowisko zależy od źródła i sposobu wykorzystania. Najlepiej stosować lokalne odpady i nowoczesne technologie.
- Do czego wykorzystuje się biomasę? Do produkcji energii cieplnej (ogrzewanie), prądu (elektrownie), biopaliw (biodiesel, bioetanol), biogazu, w przemyśle (płyty, papier, bioplastiki).
- Czy każda materia organiczna to biomasa? Nie. Biomasa to biodegradowalne materiały pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, które nie przeszły długiego przetwarzania geologicznego.
- Jakie rośliny są uprawiane w Polsce na biomasę? Między innymi: wierzba energetyczna, ślazowiec pensylwański, topinambur, róża wielokwiatowa, miskant olbrzymi.
- Czy spalanie biomasy jest bezpieczne? Nowoczesne kotły są bezpieczne, pod warunkiem prawidłowej eksploatacji i konserwacji. Odpowiednia wentylacja i serwis są konieczne.
- Czy biomasa to przyszłość energetyki? Biomasa może wspierać zmiany w energetyce, zwłaszcza tam, gdzie trudno zastąpić tradycyjne paliwa. To stabilne źródło energii, ale jego rozwój zależy od zrównoważonych technologii i dobrego zarządzania.
Biomasa to szeroki i ważny temat, który cały czas się rozwija. Jej rola na świecie i w Polsce jest duża – jednak aby w pełni skorzystać z jej możliwości, trzeba dbać o środowisko, efektywne zarządzanie surowcami i stosować nowoczesne, odpowiedzialne rozwiązania.
