ביו אנרגיה הוא שם כולל לאנרגיה המופקת מחומר אורגני, חומר שמקורו בחי או בצומח המכונה ביומסה. חומר אורגני אוצר בתוכו אנרגיה כימית שניתן לנצל להפקת אנרגיה ברת שימוש על ידי שריפה ישירה או על ידי הפיכת הביומסה לדלק.

הנפט שאנו כורים מבטן האדמה נוצר מחומר אורגני, ביומסה שעברה תהליכים בבטן האדמה במשך מליוני שנים. אז האם ניתן להשתמש בחומר המקורי שממנו נוצר הנפט להפקת אנרגיה?

התשובה היא כמובן – כן.

.

שימוש בביומסה לייצור אנרגיה

ביומסה מספקת כיום כ-15% מצריכת האנרגיה בעולם, אך רוב האנרגיה מיוצרת במדינות עולם שלישי על ידי שריפה ישירה, ומשמשת לייצור דלק באחוזים קטנים בלבד. שריפה ישירה של ביומסה, מדורה של עצים למשל, יוצרת תהליך בעירה בלתי יעיל ופולטת חומרים מזיקים רבים לאטמוספירה – פחמן דו-חמצני, תחמוצות חנקן וחלקיקים. שימוש נרחב בביו-אנרגיה במדינות עולם שלישי יוצר דילול יערות ומפר את האיזון האקולוגי של כדור הארץ.

ישנן מדינות בעולם שבהן החלו לגדל גידולים חקלאיים כגון תירס (ארה"ב) וקנה סוכר (ברזיל) לייצור שמנים שמשמשים לייצור אנרגיה. הבעיה החדשה שנוצרה היא שהשטחים שמוסבים לגידול חומרי גלם להפקת ביו-אנרגיה באים על חשבון שטחים לגידול מזון. צריכה גבוהה של אנרגיה מייצור חקלאי תגביר את הביקוש לשטחים אלו ותעלה את מחירי המזון.

.

יתרונות הפקת ביו-אנרגיה (שימוש בביומסה להפקת אנרגיה)

  1. זיהום מופחת – דלקים המופקים מביומסה מזהמים פחות מדלקים מאובנים משתי סיבות. א. שריפת חומר ביולוגי אינו מוסיף פחמן לאטמוספירה אלה ממחזר את הפחמן הקיים במעגל סגור, לעומת שריפה של דלקים מאובנים המוסיפים גזי חממה וגזים רעילים לאטמוספירה ממאגרים בבטן האדמה. ב. שריפה של חומרים ביולוגיים אינם משחררים גופרית ולכן אינם גורמים לגשם חומצי.
  2. גידול חומרי הגלם – ניתן לגדל גידולים ייעודיים לייצור אנרגיה מביומסה, גידולים אלה מונעים היסחפות קרקע, מפחיתים את כמות ה-CO2 באויר ופולטים חמצן.
  3. מחזור פסולת – ניתן להשתמש בפסולת להפקת ביו-אנרגיה על ידי הפקת ביו-גז – מתאן. מחזור הפסולת יחסוך פעמיים: א. הקטנת כמויות הפסולת שיש להטמין באדמה. ב. הקטנת פליטות גזי חממה, מתאן, לאטמוספרה.
  4. תחנות כוח מקומיות – ניתן להקים תחנות כוח קטנות מקומיות במקום מספר תחנות גדולות. התחנות אינן חייבות להימצא על קו החוף כמו תחנות כוח פחמיות.

.

סרטון מומלץ – הפקת ביו-אנרגיה מאצות

הסרטון באנגלית ללא תרגום ואורכו כ-18 דקות

שימוש יעיל בביומסה לייצור ביו-אנרגיה

הנעת טורבינות לייצור חשמל

ביומסה ממקורות שונים נאסף לתחנת כוח המונעת על ידי ביומסה.

מקורות לחומר אורגני כוללים:

  1. פסולת עירונית – פחי האשפה, גזם שנאסף מחצרות
  2. פסולת חקלאית – זבל פרות/בהמות אחרות, שאריות מגידולים
  3. פסולת תעשייתית
  4. בוצה ממפעלים לטיהור מי שפכים
  5. גידולים ייעודיים

בתחנת הכוח הביו-מסה נשרפת בתנאים מבוקרים ונוצרת אנרגיה תרמית (אנרגיית חום). האנרגיה מנוצלת לחימום מים והפיכתו לקיטור המשמש להנעת טורבינה המייצרת חשמל.

הפקת ביו-גז

ביו-גז נוצר בתהליך פירוק חומר אורגני כאשר הפירוק מתבצע ללא חמצן. פסולת אוגנית המוטמנת באדמה בתנאים שאינם מאפשרים חדירה של חמצן פולטים גז מתאן בתהליך התסיסה. גז המתאן הוא גז חממה והוא נפלט כדרך קבע ממטמנות ועל כן מכונה גם "גז מטמנות". החדרת צינורות למטמנות מאפשרת איסוף של הגז, אגירתו וניצול הגז כמקור ביו-אנרגיה על ידי שריפה מבוקרת במתקן ייעודי.

מקור נוסף להפקת ביו-אנרגיה מביו-גז הינו בהפרשות של בעלי חיים וניתן להשתמש בהפרשות בעלי חיים במשק חקלאי.

חברת הגיחון, המנהלת את הביוב של ירושלים, מנצלת בכל יום כ-80 אלף מ"ק של שפכים ממערב ירושלים המגיעים למכון הטיהור בנחל שורק להפקת גז מתאן. הגז נאגר ומשמש להפעלת גנרטורים ההופכים את המתאן לחשמל בכמות המסוגלת לספק את צריכת החשמל של 1000-1500 בתי אב ביום.

הפקת דלק אלכוהולי

ניתן לזקק אלכוהול מגידולים שונים, כאשר הנפוץ שבהם משתמשים היום הוא תירס. ניתן להשתמש בדלק אלכוהולי כגון אתנול ליצירת ביו-אנרגיה להנעת כלי רכב ובכך לחסוך את השימוש בדלק מאובנים להנעתם. כיום נעשה שימוש בדלק זה באחוזים קטנים בארה"ב ובאחוזים גדולים בצי הרכב בברזיל.

עוד על הפקת ביו-אנרגיה מדלק אלכוהולי מגידולים בסרטון הבא:

……………

UA-5652336-2