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Biomasse in andere Energieformen umwandeln

Biomasse Generator

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Im Gegensatz zu nicht-erneuerbaren Energiequellen ist Biomasse kohlenstoffneutral und lässt sich leicht wieder auffüllen, wenn sie zur Neige geht. Das Wichtigste ist, dass wir Biomasse in andere Energieformen umwandeln können, was sie ideal für verschiedene Anwendungen macht.

In diesem Beitrag geht es um die verschiedenen Energieformen, in die wir Biomasse umwandeln können. Lies weiter, um mehr zu erfahren.

In was kann Biomasse umgewandelt werden?

Wir können Biomasse in Strom, Biokraftstoffe, Biogas und andere wertvolle Energieformen umwandeln.

Biomasse ist auch ein wesentlicher Bestandteil verschiedener Alltagsprodukte wie Kosmetika, Parfüms, Wasch- und Reinigungsmittel, Lebensmittelzusatzstoffe und Nahrungsergänzungsmittel.

Die Umwandlung von Biomasse in andere Energieformen kann jedoch sehr komplex sein, da sie verschiedene biochemische und thermochemische Prozesse und Verfahren erfordert.

Zu diesen Prozessen gehören Pyrolyse, Mitverbrennung, Vergasung, direkte Verbrennung und anaerobische Zersetzung.

Der Grund für die Umwandlung von Biomasse in andere Energieformen ist, sie effizienter zu machen, mehr Energie zu gewinnen und Verschwendung zu vermeiden.

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Welche Arten von Biomasse können umgewandelt werden?

Es gibt vier Hauptarten von Biomasse, die wir in alternative Energie umwandeln können. Dazu gehören:

Feste Abfälle – Feste Siedlungsabfälle (Municipal Solid Waste, MSW) sind eine Hauptquelle für Biomasse. Dazu gehören gewerbliche und private Abfälle wie Müll, Gummi, Papierschnitzel, Gartenabfälle, Lebensmittelabfälle und Textilien. Bevor MSW als Bioenergie genutzt werden kann, muss er gereinigt und aufbereitet werden.

Deponiegas – Biomasse kann durch Vergasung in verschiedene Gase wie Biomethan und Biogas umgewandelt werden. Diese Gase enthalten Wasserstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.

Holz und landwirtschaftliche Produkte – Holz und landwirtschaftliche Produkte machen über 50% der heute verwendeten Biomasse aus. Dazu gehören Sägespäne, Hackschnitzel, Rinde, Mais, Scheitholz, Zuckerrohr, Stroh, Gras und Sonnenblumen und viele andere.

Tierische Abfälle – Tierische Abfälle (z.B. Kot) sind die ideale Quelle für Biogas und andere alternative Energien

Auf welche Weise wird Biomasse in Energie umgewandelt?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Biomasse in Energie umzuwandeln:

  • Direkte Verbrennung
  • Biologische Umwandlung (Fermentation und anaerobe Vergärung)
  • Thermochemische Umwandlung (Pyrolyse, Hydrotreating und Vergasung)
  • Chemische Umwandlung oder Umesterung

Die direkte Verbrennung ist die häufigste Methode zur Umwandlung von Biomasse in Energie.

  • Dabei werden pflanzliche und tierische Abfälle zum Heizen, Kochen, zur Stromerzeugung und für industrielle Prozesse direkt verbrannt.
  • Bei der biologischen Umwandlung werden Bakterien, Enzyme und andere Mikroorganismen eingesetzt, um Biomasse in Biogas, Ethanol und andere flüssige Brennstoffe aufzuspalten.
  • Bei der thermochemischen Umwandlung werden Wärme und Chemikalien eingesetzt, um Biomasse in Biogas, Bioöl und Biokraftstoffe wie Diesel, Wasserstoff und Methan umzuwandeln.
  • Bei der chemischen Umwandlung werden Chemikalien eingesetzt, um Pflanzenöl, Fett und tierisches Fett in Fettsäuremethylester umzuwandeln.

Was sind Beispiele für Biomasse?

Gute Beispiele für Biomasse sind:

  • Holz und Holzreste wie Baumstämme, Sägemehl, Hackschnitzel und Rinde
  • Feldfrüchte und Pflanzen wie Mais, Sonnenblumen, Sojabohnen, Algen, Zuckerrohr und Stroh
  • Tierexkremente und Gülle
  • Küchenabfälle
  • Gewerbe- und Siedlungsabfälle (Municipal Solid Waste)
  • Schwarzlauge aus Zellstofffabriken
  • Biogas aus verarbeiteten Brennstoffen
  • Holzkohle und Briketts

Kann Energie aus Biomasse gespeichert werden?

Was ist das häufigste Biomassematerial?

Das häufigste Biomassematerial ist Holz, das über 53% der organischen Materie ausmacht, die zur Erzeugung von Bioenergie verwendet wird.

Mehr als 11% der Haushalte in den Vereinigten Staaten verwenden Holz und Holzprodukte für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung.

In den Entwicklungsländern ist der Anteil noch höher, da Holz die bevorzugte Energiequelle zum Kochen, Heizen und für industrielle Zwecke ist.

Beispiele für Holzprodukte, die als Biomasse verwendet werden, sind Scheitholz, Sägemehl, Holzpellets, Hackschnitzel, Rinde, Sägewerksabfälle, Schwarzlauge aus Zellstoff, Schnittholz und Holzpflanzen.
Welche Produkte können aus Biomasse hergestellt werden?

Zu den fünf wichtigsten Produkten, die aus Biomasse hergestellt werden können, gehören:

Kosmetika

Kosmetika, Parfüms, Deodorants, Shampoos, Cremes und andere Körperpflegeprodukte enthalten biobasierte Rohstoffe wie fermentierte Pflanzenzucker und gesättigte Fettsäuren.

Kraftstoffe

Ein großer Teil des Benzins enthält Biokraftstoffe wie Ethanol und Biodiesel, die aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnen werden. Fast 98% des Benzins ist eine Mischung aus Biomasse und herkömmlichen Kraftstoffen.

Waschmittel und Reinigungsprodukte

Waschmittel, Waschseifen und Reinigungsprodukte enthalten Verbindungen aus Biomasse. Wirksame organische Substanzen wie Furan sind für ihre schmutzlösenden Eigenschaften bekannt und können sich als hilfreich erweisen, wenn sie Reinigungsmitteln zugesetzt werden.

Lebensmittelzusatzstoffe

Biomasseressourcen wie Algen enthalten einen hohen Anteil an Öl und Omega-3-Fettsäuren, die sich ideal für die Herstellung von Lebensmittelzusatzstoffen und Nahrungsergänzungsmitteln eignen. Ligin aus Pflanzen ist auch ein geeigneter Inhaltsstoff für Lebensmittelaromen.

Erfahre mehr: 7 Schädliche Produkte für die Umwelt und Alternativen

Plastik- und Bekleidungsfasern

Mit Hilfe der Bioforming-Technologie können Pflanzenmaterialien in biobasierten Kunststoff und Stoff umgewandelt werden. Viele Unternehmen entscheiden sich für biobasierten Kunststoff, um die Umwelt zu schonen und natürliche Ressourcen zu erhalten.

Wie wird Biomasse in Gas umgewandelt?

Bei der Umwandlung von Biomasse in Gas kommen verschiedene thermochemische Verfahren zum Einsatz, darunter Vergasung und Pyrolyse.

Diese Verfahren nutzen Wärme und chemische Reaktionen, um Biomasse in Synthesegas umzuwandeln.

Bei der Vergasung werden organische Stoffe mit Hilfe von Hitze, kontrolliertem Dampf und Sauerstoff aufgespalten und Wasserstoff und Kohlenmonoxid erzeugt.

Bei der Pyrolyse wird Biomasse in Druckbehältern erhitzt (unter Begrenzung des Sauerstoffs), um Wasserstoffgas und flüssige Brennstoffe zu erzeugen.

Was ist die biochemische Umwandlung von Biomasse?

Bei der biochemischen Umwandlung von Biomasse werden Bakterien, Enzyme und andere Mikroorganismen eingesetzt, um Biomasse in alternative Energie umzuwandeln.

Zu den wichtigsten biochemischen Umwandlungsverfahren gehören die Fermentation und die anaerobe Vergärung.

Bei der anaeroben Vergärung wird organisches Material in gasförmige und flüssige Brennstoffe zersetzt, während bei der Vergärung Biomasse in monomere Zucker zerlegt wird, bevor sie in alkoholische Brennstoffe umgewandelt wird.

Andere biochemische Verfahren zur Umwandlung von Biomasse sind die enzymatische Hydrolyse und die Biomethanisierung.

Wie ist Biomasse erneuerbar?

Biomasse ist erneuerbar, da sie aus organischen Stoffen von Pflanzen und tierischen Abfällen gewonnen wird, die leicht nachwachsen und ersetzt werden können.

Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, wandeln es in Biomasse um und geben es wieder ab, wenn sie sterben, und der Kreislauf beginnt von neuem.

Die ihr innewohnende Energie stammt von der Sonne, und wir können die aus Pflanzen und Holz gewonnene Bioenergie wieder auffüllen, indem wir neue Pflanzen anbauen und Bäume pflanzen.
Wie wird Energie aus Biomasse gewonnen?

Energie aus Biomasse wird auf vier verschiedene Arten erzeugt:

  • Direkte Verbrennung
  • Biologische Umwandlung
  • Thermochemische Prozesse
  • Chemische Prozesse

Abschließende Überlegungen

Anders als Wind oder Sonne ist Biomasse die einzige erneuerbare Energie, die in flüssige Brennstoffe und Gas umgewandelt werden kann. Du kannst die umgewandelte Energie für verschiedene Anwendungen nutzen, z. B. zum Heizen, Kochen, für den Transport und für industrielle Zwecke.

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