Czysta energia – Biomasa

Cykl - czysta energia, Czytelnia, Wideo

Co powoduje, że w tym wszystkim, co rośnie na ziemi, jest energia?
Skąd w przyrodzie energia?
Źródłem tej energii, okazuje się być — Słońce.

Biomasą — jest wszystko to, co wytwarza przyroda, a co możemy — mówiąc wprost – spalić, by wytworzyć energię do praktycznego wykorzystania. Pośrednio – możemy przetworzyć biomasę na inne produkty jak spirytus, biogaz …, które też w konsekwencji spalamy w celach energetycznych. Spalanie, więc jest reakcją, którą wykorzystujemy, by biomasę, więc to coś, w czym zmagazynowana jest energia, przetworzyć na energię cieplną lub elektryczną.

Ale co powoduje, że w tym wszystkim, co rośnie na ziemi, jest energia?
Skąd w przyrodzie energia?

Źródłem tej energii, okazuje się być – Słońce.

Energia słoneczna, docierająca do Ziemi, przechwytywana jest przez rośliny. One wykorzystują ją do własnego wzrostu, rozwoju, rozmnażania się … do życia.
Energia ta, inicjuje i napędza proces nazwany fotosyntezą i jest potem, we wszystkich zakamarkach wewnętrznej struktury rośliny. My, następnie, możemy tę energię pozyskać, spalając to wszystko, co powstało w wyniku działania, właśnie fotosyntezy, – czyli reakcji zainicjowanej przez światło, przez promienie słoneczne, jako źródło energii, która uruchomia proces syntezy, czyli łączenia się i przekształcania, prostych cząstek materii jak woda, dwutlenek węgla, minerały w bardziej skomplikowane związki, jak węglowodany.

Fotosynteza — to jest dopiero coś!
Dzieje się dzięki energii słonecznej, sprytnie pozyskiwanej przez roślinę w misternie utkanej procedurze zdarzeń (reakcji chemicznych).
Węglowodany (czyli cukry), które są efektem fotosyntezy, odżywiają całą istniejącą na sposób wegetatywny część przyrody. Wegetacja jest, bowiem najprostszą formą życia, która cechuje — przede wszystkim — rośliny.

Fotosynteza odbywa się bardzo głęboko, wewnątrz systemu komórkowego liści. Cała reszta rośliny służy – niejako – temu, by ten proces mógł odbywać się bez przeszkód, maksymalnie wydajnie i w optymalny sposób, w określonych warunkach, w których znalazła się dana roślina. Z tej perspektywy, roślina jest elektrownią oraz magazynem energii w wielu postaciach. Potem my — ludzie, możemy wszystko to spalić, aby spożytkować zgromadzoną w roślinie energię słońca, na własne potrzeby. Dlaczego spalamy biomasę? Dlaczego spalanie „świeżej” biomasy, tej, która wyrosła w naszych czasach jest lepsze od spalania ropy naftowej, czy węgla? – czyli biomasy sprzed milionów lat? Przyczyną pierwszego, jest wielki głód energii, jaki towarzyszy naszej współczesności. Natomiast w drugim przypadku dotyczy to równowagi. Podczas spalania, powstają spaliny, czyli różne gazy. Jeśli spalamy ropę czy węgiel, które powstały z roślin żyjących przed milionami lat, to wprowadzamy do środowiska współczesnego, CO2 i inne związki, sprzed milionów lat. Powstaje wtedy ich nadmiar w atmosferze dzisiaj, już wypełnionej gazami wytworzonymi współcześnie. Jeśli nawet uda nam się odfiltrować te najbardziej trujące, to i tak dodatkowy dwutlenek węgla – CO2 – dostanie się do powietrza.

Czytaj wiecej

By powietrze nadawało się do oddychania dla ludzi, musi być w nim odpowiednia proporcja odpowiednich gazów — w tym nie powinno być, ani za dużo ani za mało, dwutlenku węgla. CO2 — ze spalin — przerabiają żyjące właśnie teraz na ziemi rośliny. Jeśli do powietrza dodajemy spaliny z ropy czy węgla, które powstały z roślin żyjących wiele milionów lat temu, to rośliny współczesne nie dadzą rady przerabiać dwutlenku węgla powstałego teraz i przed wiekami. Jest go po prostu za dużo. Jeśli zaś spalamy biomasę – nazwijmy to – świeżą, współczesną, to powstałe spaliny (CO2), przerobią rośliny żyjące teraz … bilans zysków i strat, w punktu widzenia możliwości przetwórczych fotosyntezy, będzie prawidłowy. Innym – wydaje się doskonalszym ekologicznie – procesem przetwarzania biomasy jest wytwarzanie z niej biogazu. Dzięki temu, możemy wykorzystywać produkty organiczne, które są np. odpadem powstałym w przemyśle spożywczym. Do tego spora część produktów ubocznych tego procesu, jest do wykorzystywana, jako nawóz. Analogicznie ma się sytuacja ze spalaniem alkoholi czy olejów. W tych przypadkach, jednak, technologie ich wytwarzania oraz wykorzystywania są ciągle niedostateczne. Na wielką skalę, więc spirytusów, czy olejów roślinnych do wytwarzania energii (ciepła czy prądu elektrycznego) nie stosujemy.

Fotosynteza to jedna z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi – wieloetapowa i skomplikowana. Elementem jej jest fotoliza

H2O → 2H+ + ½O2 + 2? ]

Tutaj właśnie dzieje się cud przemiany, dzięki energii słonecznej, woda rozpada się na tlen, wodór i inne produkty, wykorzystywane w kolejnych etapach fotosyntezy. Dla nas współczesnych, fotoliza staje się sposobem na pozyskiwanie z wody — wodoru, … jako najlepszego paliwa, który nawet do produkcji energii własnej, wykorzystuje Słońce. Wodór to jednak niebezpieczne paliwo. Trudno go okiełznać, by nie wybuchał, czyli by nie spalał się intensywnie w sposób niekontrolowany. Prawdopodobnie w przyszłości, to on będzie jednak najważniejszym źródłem energii. Wodór będziemy spalać, tak jak dziś węgiel, czy ropę naftową, lecz produktem ubocznym będzie głównie woda.

Powiązane treści:

Film

Galeria

Polecane artykuły

Śnieżycowy Jar

Śnieżycowy Jar – rezerwat przyrody założony w 1975 roku dla ochrony jednego z nielicznych w Wielkopolsce (i w ogóle na niżu polskim) stanowiska śnieżycy wiosennej (Leucoium vernum).

czytaj dalej

Dobre widzenie

O tym jak ważny jest komfort widzenia, jak rozwija się nasz wzrok, kiedy należy zbadać wzrok dziecka, kiedy dorośli powinni wykonywać badania, czy nasz wzrok ma wpływ na naszą pracę, hobby, jazdę samochodem, cóż to jest persbiopia i czy należy się jej bać i trochę...

czytaj dalej

Nadpłynność helu – prof. Wojciech Kempiński

Nadpłynność, czasami nazywana nadciekłością, jest zjawiskiem z obszaru fizyki kwantowej, a więc z obszaru, w którym intuicja nie zawsze podpowiada poprawne rozwiązania. Zjawisko to zostało odkryte u początków fizyki kwantowej więc pierwsze próby jego wyjaśnienia z konieczności oparte były o podstawy fizyki klasycznej. Pierwsze badania helu ciekłego możliwe były oczywiście po jego skropleniu, a to zawdzięczamy Heike Kamerligh-Onnesowi – rok 1908. Za datę powstania fizyki kwantowej uznaje się natomiast dzień 14 grudnia 1900 roku, gdy na posiedzeniu Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego w Berlinie Max Planck przedstawił wyprowadzenie prawa promieniowania ciała doskonale czarnego.

czytaj dalej

Eksperymenty z ciekłym azotem i ciekłym helem

Doświadczenia z tlenem lub azotem w stanie ciekłym są zawsze ekscytujące. Mamy do czynienia przecież z czymś bardzo specyficznym. W eksperymentach z ciekłym helem zaś zaczynają się dziać zdarzenia — zwyczajnie niemożliwe. Ciekły hel otwiera dla nas świat fizyki kwantowej.

czytaj dalej

Różnorodność biologiczna

Jednym z organizmów żywych, który jest ważną częścią różnorodności biologicznej Ziemi, jest drzewo. Na nim, przede wszystkim skupiliśmy, się realizując cykl dotyczący bioróżnorodności.

czytaj dalej

Czysta energia

Z pojęciem energii związany jest współcześnie zespół zagadnień dotyczących jej źródeł, produkcji, przesyłu, handlu i wykorzystania w wielu przestrzeniach ludzkiej codzienności. Połączone są z nią zagadnienia technologii jej wytwarzania, transportu i racjonalnego...

czytaj dalej