Dorota
Używanie biomasy jako alternatywy dla tradycyjnych paliw, takich jak ropa naftowa i węgiel, może pomóc w poprawie środowiska ekologicznego. Te rodzaje źródeł energii są czystsze i mniej szkodliwe niż inne formy źródeł energii i mogą pomóc w poprawie jakości wody w regionie. Metody te mogą również pomóc w zmniejszeniu wylesiania i uczynić naszą planetę bardziej zrównoważoną.
Naturalna część cyklu węglowego
Wśród wielu części cyklu węglowego, biomasa jest ważnym składnikiem. Biomasa jest elementem dynamicznym, który może być pozyskiwany ze zrównoważonych źródeł. Węgiel zawarty w biomasie jest neutralny węglowo. Nie powinien podlegać opłacie węglowej.
Cykl węglowy to naturalny proces, który obejmuje przenoszenie węgla pomiędzy atmosferą a różnymi miejscami składowania. Obejmuje on transfer węgla między oceanami, lądami i glebami. Przemieszczanie się węgla jest regulowane przez chemię. Większość węgla jest przechowywana w glebie, osadach i skałach. Te obszary magazynowania nazywane są zbiornikami. Czas obrotu zbiorników waha się od lat do tysiącleci.
Cykl węglowy ma dwie części: biogeniczną i geologiczną. Cykl biogeniczny związany jest z procesem pochłaniania przez rośliny dwutlenku węgla z atmosfery w procesie fotosyntezy. Rośliny wykorzystują dwutlenek węgla do produkcji glukozy i tlenu. Powstała w ten sposób biomasa jest magazynowana w ściółce roślinnej, martwym drewnie i glebie.
Geologiczny cykl węglowy obejmuje ruch węgla pomiędzy skałami i warstwami osadowymi, które zawierają paliwa kopalne. Paliwa kopalne obejmują węgiel, gaz ziemny i ropę naftową. Paliwa kopalne powstają przede wszystkim z pochówku organizmów fotosyntetyzujących.
Cykl węglowy obejmuje również niewielkie naturalne przepływy, takie jak wietrzenie skał i akumulacja osadów. Są one ważne w dłuższych geologicznych skalach czasowych. Działalność człowieka obejmuje spalanie paliw kopalnych i przekształcanie terenów trawiastych w pola uprawne. Działania te zaburzają równowagę cyklu węglowego.
Atmosferyczne stężenie CO2 wzrasta w szybkim tempie od 1750 roku. Przez 10 kyr przed 1750 rokiem wynosiło 260-280 ppm. Wzrost ten spowodował stały wzrost temperatury globalnej. Działalność człowieka, taka jak wylesianie, karczowanie ziemi i spalanie paliw kopalnych, jest głównym czynnikiem wpływającym na cykl węglowy.
Ogranicza wylesianie
Wykorzystanie biomasy drzewnej do produkcji energii może być dobrym rozwiązaniem z wielu powodów. Po pierwsze, może pomóc w redukcji emisji CO2 poprzez zastąpienie paliw kopalnych paliwami drzewnymi. Po drugie, może pomóc w łagodzeniu zmian klimatycznych, szczególnie w regionach suchych. Wreszcie, może być tanią alternatywą dla wytwarzania energii elektrycznej.
Istnieją jednak pewne problemy związane z wykorzystaniem biomasy do celów energetycznych. Jednym z najpoważniejszych problemów są szkody, jakie biomasa może wyrządzić w powietrzu i wodzie. Inne obawy dotyczą potencjalnego wpływu na społeczności i ekosystemy. Wykorzystanie biomasy drzewnej do celów energetycznych nie gwarantuje, że jej użycie będzie zrównoważone.
Biomasa jest często spalana do gotowania, na opał i do karczowania terenu. Działania te mogą wpływać na zasoby węgla w glebie, które różnią się w zależności od reżimu pożarowego i warunków pogodowych po zakłóceniach.
Chociaż może być trudno określić ilościowo, w jaki sposób biomasa przyczynia się do zmian klimatu, wykorzystanie biomasy drzewnej do celów energetycznych jest skuteczną strategią łagodzenia skutków zmian klimatu. Wynika to z faktu, że biomasa jest mniej energochłonna niż inne paliwa. Ponadto, może ona pomóc w osiągnięciu celów neutralności węglowej.
Przemysł biomasowy argumentuje, że drewno jest bardziej zrównoważonym paliwem niż węgiel czy ropa. Może ono zmniejszyć emisję CO2, ponieważ emituje mniej cząstek stałych i zanieczyszczeń. Jednakże, stwarza ono również poważne problemy związane ze sprawiedliwością środowiskową. Ponadto, nakłada ryzyko na miliony akrów ziemi leśnej.
W wyniku dezinformacji w ostatnich soundbites, przemysł biomasy jest zagrożony utratą swojego credo zrównoważonego rozwoju. Może to mieć poważne konsekwencje dla globalnej misji neutralności węglowej.
Istnieje jednak kilka sposobów, aby uniknąć najgorszych szkodliwych efektów energii z biomasy. Należą do nich poprawa efektywności energetycznej, poprawa wydajności energetycznej oraz zmiany w procesach przemysłowych. Ponadto, bardziej zrównoważone podejście do gospodarki leśnej mogłoby zwiększyć zdolność biomasy do sekwestracji węgla.
Poprawa jakości wody
Wykorzystanie biomasy do celów energetycznych może poprawić jakość wody w niektórych działach wodnych. Jednak ma ono również negatywny wpływ na jakość i ilość wody. Niektóre ze skutków stosowania biopaliw w działach wodnych obejmują eutrofizację, zakwity glonów i toksyczne gatunki glonów.
Istnieją dwa główne źródła szkodliwych składników odżywczych: fosfor i azot. Ograniczenie składników odżywczych jest często trudne do kontrolowania na obszarach rolniczych. Istnieje jednak wiele praktyk ochronnych, które mogą być stosowane w celu zmniejszenia ładunków składników odżywczych. Praktyki te mogą zmniejszyć ładunki fosforu nawet o 40%.
Jakość wody może być poprawiona poprzez sadzenie roślin wieloletnich. Uprawy te pomagają w lepszej sekwestracji węgla w glebie i zmniejszają zużycie nawozów. Zapewniają również lepsze siedliska dzikich zwierząt i zmniejszają straty fosforu.
Głównym problemem związanym z wykorzystaniem biomasy do celów energetycznych jest koszt jej produkcji. Producenci biopaliw są skłonni płacić za biomasę 75-$100 dolarów. Jednak nie jest to ekonomiczna opcja dla wszystkich regionów.
Ustawa o niezależności i bezpieczeństwie energetycznym z 2007 roku wymaga, aby do 2022 roku wyprodukować 36 miliardów galonów biopaliw. Jednym z elementów tej mieszanki są biopaliwa celulozowe. Biopaliwa celulozowe to biopaliwa, które są wytwarzane z resztek kukurydzy lub innych dedykowanych upraw bioenergetycznych.
Biopaliwa wymagają wody w procesie rozwoju i przetwarzania surowców. Woda jest również używana do nawadniania. Te zasoby wodne szybko się zmniejszają i konieczna jest ich ochrona. W wielu przypadkach gminy regulują ładunek punktowy substancji odżywczych, co pozwala na większą kontrolę nad jakością wody.
Model hydrologiczny został wykorzystany do symulacji hydrologii działu wodnego i oszacowania potencjalnych zmian w przepływie strumienia, osadach zawieszonych i składnikach odżywczych. Scenariusze oparte były na produkcji biomasy i praktykach ochrony przyrody. Modele oceniały skuteczność tych praktyk na jakość wody.