Ovaj ?lanak sastavila je stru?na skupina unutar projekta CEUBIOM. Obnovljivi.com zahvaljuje stru?noj skupini na ustupanju podataka i informacija.

�to je to biomasa?

Op?e je poznato da kori�tenje fosilnih goriva ima negativne posljedice na okoli�. Emisije stakleni?kih plinova koje nastaju kao posljedica kori�tenja fosilnih goriva pospje�uju u?inak klimatskih promjena, a uvijek postoji i rizik zaga?enja tla i vode. Osim toga, zalihe fosilnih goriva su ograni?ene, a sa smanjenjem zaliha posezati ?e se skupljim i nepovoljnijim metodama dobave fosilnih goriva, �to ?e imati globalno lo� utjecaj na cijene energije. Upravo zato se kao jedna od dobrih alternativa danas sve vi�e prepoznaje mogu?nost kori�tenja biomase i ostalih obnovljivih izvora energije. Kori�tenjem biomase dobiva se bioenergija koja se potom mo�e koristiti kao toplinska energija, u obliku biogoriva ili se upotrijebiti za proizvodnju elektri?ne energije, a u svakoj varijanti je povoljnija za okoli� od kori�tenja fosilnih goriva.

Kako dobivamo bioenergiju?

Biomasom se smatra sva biljna i �ivotinjska materija. Kada govorimo o biomasi za dobivanje bioenergije, mo�emo ju podijeliti na drvnu biomasu i ostalu biomasu biljnog porijekla, te organsku biomasu. Ve?ina biljne biomase nastaje iz proizvoda i suproizvora biljaka �umskog i poljoprivrednog porijekla. Drvna biomasa uklju?uje drva za ogrjev, drva iz drve?a s kratkom rotacijom, �umskih ostataka te ostataka drvne industrije. Ne-drvna biomasa dolazi iz poljoprivrede i uklju?uje razli?ite nasada i ostatke poljoprivredne proizvodnje. Ostala organska biomasa uklju?uje �ivotinjski otpad te razli?ite tipove otpada iz ku?anstva. �umska i poljoprivredna vegetacija mo�e se uzgajati specijalno za potrebe kori�tenja za proizvodnju bioenergije (kao npr. brzorastu?e drve?e i poljoprivredni usjevi poput uljne repice).

Proizvodnja energije iz biomase

U trenutku kada se razbije kemijska konstrukcija jedinice biomase osloba?a se energija koja je pohranjena u molekulama. Koli?ina oslobo?ena po jedinici te�ine ili volumena smatra se energetskim sadr�ajem produkta biomase. Razli?iti produkti imaju razli?ite energetske sadr�aje i svaki od njih mo�e se koristiti na specifi?an na?in. Sagorijevanje je naju?estaliji na?in dobivanja bioenergije. Sagorijevanje biomase osloba?a toplinu koja se mo�e, ili izravno koristiti za grijanje, ili se mo�e upotrijebiti za proizvodnju elektri?ne energije. Plinofikacija je postupak kojim se biomasa pretvara u plin koji se potom koristi izravno kao plin ili za dobivanje drugih oblika energije kao �to je elektri?na energija. Biodizel se dobiva iz ekstrahiranih ulja koja se mogu prona?i u raznim oblicima biomase, a koristi se ekvivalentno tradicionalnom fosilnom dizel gorivu.

Biomasa za bioenergiju ili..?

U najvi�e slu?ajeva �ume i poljoprivredna zemlji�ta ne koriste se za dobivanje biomase. Kukuruz i �e?erna trska koriste se za dobivanje bioetanola, no oni su primarno izvor hrane. �ume se koriste za dobivanje drva za gradnju, a otpadci iz poljoprivrede mogu se koristiti kao gnojiva (kompostiranje). Postoji potreba da uskladimo na�e potrebe za energijom sa na�im potrebama za hranom i ostalim alternativnim na?inima kori�tenja ovog prirodnog resursa. Kada se govori o kori�tenju biomase za proizvodnju biogoriva prvenstveno treba imati na umu o?uvanje ekolo�ke odr�ivosti te ne naru�avanja stabilnosti svjetske opskrbe hranom.

Procjena potencijala biomase

Provo?enje sustava planiranja i upravljanja vegetacijom namijenjenom za proizvodnju bioenergije je nu�no za o?uvanje odr�ivosti i isplativosti. Informacije o koli?ini raspolo�ive biomase i koli?ine energije koja se mo�e dobiti iz te biomase, osnovan je uvjet za planiranje neovisno o tome da li uklju?uje pojedince i male biznise ili regionalne, nacionalne pa ?ak i me?unarodne uprave. Znatan broj EU ?lanica primjenjuje tradicionalne metode za procjenu raspolo�ivosti biomase za proizvodnju bioenergije. Takve procjene uglavnom se temelje na statistici dobivenoj kroz uzorkovanje malog broja lokacija i ekstrapoliranjem na �ira interesna podru?ja. Iako su takve procjene dovoljno precizne na velikim podru?jima manjkaju im informacije o prostornim detaljima, a provo?enje uzorkovanja je skupo. Osim toga metode za generiranje ovakvog tipa statistike nisu uniformne i uskla?ene u svim europskim zemljama.

Osim tradicionalnih metoda za procjenu raspolo�ivosti biomase u dana�nje vrijeme sve ?e�?e koriste metode baziranje na promatranju Zemlje (eng. Earth Observation, EO). Sateliti koji kru�e oko Zemlje mogu pru�iti vizualne prikaze njezine povr�ine. Mjerenja satelitima vr�e se na temelju mjerenja ja?ine elektromagnetskog signala koji se iz satelita oda�ilje do Zemljine povr�ine te se od nje reflektira natrag do satelita. Tehnolo�ki napredak omogu?i je kori�tenje senzora koji mogu kupiti EO podatke s velikih povr�ina u boljoj rezoluciji. Ovakvi prikazi potom se procesuiraju da bi se identificirala zastupljenost pojedinih materijala i objekata na povr�ini Zemlje (gra?evine, ceste, tlo i razli?iti tipovi vegetacije). Karte koje nastaju na temelju ovakvih procjena omogu?avaju odre?ivanje ukupne povr�ine pokrivene pojedinim tipom vegetacije (vrsta �ume, poljoprivrednog nasada ili prirodne vegetacije). Osim toga podatci dobiveni na temelju EO mjerenja pru�aju informacije o strukturi biljaka, njihovim biokemijskim karakteristikama te o njihovom zdravlju. Sve ove informacije mogu se dobiti relativno brzo i relativno su jeftine.

Slika 1. Karta razli?itih tipova pokrova u Europi � nastala procesuiranjem satelitskih snimaka

Unato? napretku u EO tehnologiji, preciznost tradicionalnih, zemljanih, metoda ne mo�e se nadomjestiti. Upravo radi toga optimalan na?in procjene potencijala biomase je kombiniranje obiju metoda. Podatci dobiveni na temelju EO mjerenja mogu osigurati veliku koli?inu informacija, a zemljane metode mogu pru�iti vrijedne dodatne informacije. Mjerenja na temelju uzorkovanja mogu pru�iti informacije o prosje?noj gusto?i biljaka i o raspolo�ivosti biomase po pojedinoj biljci. Kada se ove informacije kombiniraju s informacijama o ukupnoj povr�ini koja je pokrivena pojedinim tipom vegetacije mogu?e je procijeniti ukupnu raspolo�ivu koli?inu vegetacije i biomase.

Procjena trenutno prisutne biomase nije dovoljna za utvr?ivanje potencijala biomase koja se mo�e upotrijebiti. Tehni?ka ograni?enja mogu onemogu?iti sakupljanje na pojedinim podru?ja kao �to su na primjer strme padine ili nedostupna �umska podru?ja. Isto tako u nekim slu?ajevima tro�ak sakupljanja biomase mo�e biti ve?i od prihoda koji se mo�e ostvariti kori�tenjem prikupljene biomase, �to ponovo umanjuje stvarnu raspolo�ivost biomase za kori�tenje. Podru?ja koja su za�ti?ena nacionalnim ili me?unarodnim zakonima mogu imati propisane odredbe o zabrani sakupljanja vegetacije, a u nekim slu?ajevima kori�tenje biomase mo�e znatno naru�iti biolo�ku ravnote�u. Sva ovakva ograni?enja umanjuju ukupnu koli?inu biomase koja je raspolo�iva za bioenergetske potrebe.

Na temelju procjene ukupno raspolo�ive biomase za sakupljanje mogu? je procijeniti koli?inu energije koja se mo�e dobiti kori�tenjem te biomase. Svaki tip biljke mo�e proizvesti odre?enu koli?inu energije ovisno o na?inu proizvodnje. Kada se ova vrijednost umno�i s koli?inom potencijalno raspolo�ive biomase mogu?e je izra?unati ukupnu koli?inu raspolo�ive bioenergije.

Slika 2. Slijed koraka za procjenu biomase raspolo�ive za dobivanje bioenergije

Slijed aktivnosti za procjenu raspolo�ivog potencijala biomase za proizvodnju bioenergije po?inje s utvr?ivanjem podru?ja koje sadr�i vegetaciju koja se mo�e prikupiti a bazira se na EO procjenama. Pojedine karakteristike vegetacijskog pokrova moraju se dobaviti od lokalnih stru?njaka da bi se uzele u obzir sve specifi?nosti pojedinog podru?ja. Nakon �to se utvrde sva podru?ja koja bi teoretski mogla osigurati potrebnu biomasu, pojedina podru?ja isklju?uju se zbog neekonomi?nosti, tehni?ke neizvedivosti ili zbog mogu?eg �tetnog utjecaja na okoli�. Preostala podru?ja i procjene o raspolo�ivoj biomasi tada se mogu upotrijebiti za procjenu raspolo�ive bioenergije.

Me?unarodni projekt CEUBIOM (www.ceubiom.org) rezultirao je kreiranjem harmonizirane metode za procjenu potencijala biomase za proizvodnju bioenergije u Europi, kombiniraju?i EU metodu i znanje lokalnih stru?njaka. Ovaj projekt bio je financiran of strane Europske komisije putem Sedmog okvirnog programa (eng. Framework 7 Programme). Vi�e informacija o samim metodama procjene potencijala biomase za proizvodnju bioenergije mo�e se prona?i na E-alatu projekta dostupnom na http://ceubiom.geonardo.com