Was ist Biomasse?

Biomasse bezeichnet erneuerbare organische Substanz pflanzlichen und tierischen Ursprungs , die gespeicherte chemische Energie aus der Sonne enthält, welche durch Photosynthese erzeugt wird. Sie kann direkt zur Wärmeerzeugung verbrannt oder durch verschiedene Verfahren in flüssige und gasförmige Brennstoffe umgewandelt werden.

Bis Mitte des 1800. Jahrhunderts war Biomasse die wichtigste Quelle des jährlichen Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten. Bis 2022 deckte sie fast 5 % des gesamten Primärenergieverbrauchs des Landes. Biomasse findet Anwendung in der Heizung, Stromerzeugung und als Kraftstoff und spielt in vielen Ländern eine wichtige Rolle, insbesondere beim Kochen und Heizen in Entwicklungsländern.

Was sind die Quellen von Biomasse?

Wichtige Biomassequellen für die Energieerzeugung sind:

• Holz und Holzverarbeitungsreste wie Brennholz, Holzpellets, Holzspäne sowie Sägemehl und Abfälle aus Säge- und Möbelfabriken, neben Schwarzlauge aus Zellstoff- und Papierfabriken.
• Landwirtschaftliche Erzeugnisse und Abfallstoffe, darunter Mais, Sojabohnen, Zuckerrohr, Rutenhirse, Gehölze, Algen und Rückstände aus der Ernte- und Lebensmittelverarbeitung, die hauptsächlich zur Biokraftstoffproduktion verwendet werden.
• Biogene Materialien in Siedlungsabfällen, darunter Papierprodukte, Baumwoll- und Wollartikel sowie Lebensmittel-, Garten- und Holzabfälle, die als potenzielle Biomasseressourcen dienen.
• Nutzung von Tiermist und menschliche Abwässer zur Produktion von Biogas, bekannt als erneuerbares Erdgas.

Siehe auch: Was sind E-Kraftstoffe?

Wie wird Biomasse durch verschiedene Prozesse in Energie umgewandelt?

Biomasse kann auf verschiedene Weise in Energie umgewandelt werden, unter anderem:

1. Direkte Verbrennung: Hierbei wird Biomasse direkt verbrannt, um Wärme für verschiedene Anwendungen zu erzeugen, wie z. B. zum Beheizen von Gebäuden, zur Bereitstellung von Prozesswärme in der Industrie und zur Stromerzeugung in Dampfturbinen.

2. Thermochemische Umwandlung: Durch Verfahren wie Pyrolyse und Vergasung wird Biomasse bei hohen Temperaturen und begrenztem Sauerstoffgehalt erhitzt, um verschiedene wertvolle Produkte zu gewinnen:

• Durch Pyrolyse entsteht Bioöl, erneuerbarer Diesel, Methan und Wasserstoff.
• Durch Hydrotreating wird Bioöl zu erneuerbarem Diesel, Benzin und Düsentreibstoff verarbeitet.
• Bei der Vergasung entsteht Synthesegas (Syngas), das zur Stromerzeugung, zum Heizen und als Wasserstoffquelle oder zur Herstellung flüssiger Brennstoffe genutzt werden kann. Fischer-Tropsch-Verfahren.

3. Chemische Umwandlung (Umesterung): Dieses Verfahren wird genutzt, um Pflanzenöle, tierische Fette und Schmierfette in Biodiesel umzuwandeln.

4. Biologische Umwandlung: Durch Fermentation und anaerobe Vergärung kann Biomasse umgewandelt werden in:

• Ethanol wird häufig als Fahrzeugkraftstoff verwendet.
• Biogas (oder Biomethan) wird in anaeroben Faulbehältern erzeugt. Es kann als erneuerbares Erdgas für verschiedene Anwendungen dienen und ist mit herkömmlichem Erdgas aus fossilen Brennstoffen vergleichbar.

Kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsbemühungen konzentrieren sich auf die Verbesserung dieser Umwandlungsmethoden und die Erforschung neuer Wege, um Biomasse zu einer effektiveren und effizienteren Energiequelle zu machen.

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