Salute e malattia
La bioenergia è qualsiasi tipo di carburante o energia prodotta da biomassa. "Biomassa" si riferisce a materiali prodotti da organismi viventi, ad esempio il materiale vegetale generato attraverso la fotosintesi. Quindi, la bioenergia è una fonte di energia rinnovabile, il che significa che la produzione di questa energia non esaurisce le risorse reali. Per la produzione industriale di bioenergia, i metodi includono l'uso di caldaie a vapore, sistemi combinati calore ed energia (CHP) e sistemi a gassificatore.
La bioenergia assume forme sia tradizionali che contemporanee. Ad esempio, gli esseri umani hanno usato il legno per cucinare dall'alba della civiltà. Oggi, la bioenergia include carburante per motori ad alta energia ed elettricità, prodotti convertendo la biomassa in prodotti energetici di alta qualità come il metanolo.
Il calore prodotto dalle caldaie a vapore genera vapore, che è ulteriormente utilizzato per generare elettricità, con l'aiuto di turbine. Le cartiere usano caldaie di recupero in modo simile, per riciclare il liquore nero e produrre vapore per guidare il processo di polpa. Le caldaie a vapore-turbina hanno un'efficienza del 40%.
Un sistema CHP produce sia calore che energia elettrica. Qui, il vapore prodotto alimenta altri processi industriali. L'efficienza di questo sistema può arrivare al 70-80%.
Il sistema a gassificatore è usato per il recupero energetico avanzato. La gassificazione supporta la fornitura di energia su piccola scala, utile per villaggi e industria su piccola scala. Gli impianti su piccola scala costano meno e sono facilmente accessibili.
I forni a pellet di legno producono bioenergia su piccola scala. Per questa tecnologia alternativa, i pellet di legno sono prodotti da scarti di legno, come segatura e trucioli. Una volta che questa materia prima è essiccata e dimensionata, viene estrusa sotto immensa pressione per formare pellet.
La bioenergia include anche carburanti liquidi e gassosi. Questi carburanti sono definiti come prima generazione o seconda generazione. I biocarburanti di prima generazione sono quelli prodotti da colture alimentari, come bioetanolo e biodiesel. I biocarburanti di seconda generazione si sviluppano da altri prodotti naturali, come i componenti lignina e cellulosa delle piante.
La produzione di bioetanolo consiste in due fasi: idrolisi e fermentazione. Nell'idrolisi, enzimi (chiamati cellulasi) rompono lunghe catene di carboidrati, come la cellulosa, in piccoli frammenti di zuccheri. Questo viene lasciato fermentare, che rompe gli zuccheri in alcol come bioetanolo.
Il biodiesel è prodotto da colture oleaginose estraendo olio dalle colture o convertendo residui di biomassa ad alte temperature in oli. L'olio risultante è raffinato per formare biodiesel.
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