Abstracto

Química avanzada: 2019 - Avances en energía de biomasa y biogás - Abdeen Omer

 Abdeen Omer

 Existen pruebas científicas sólidas de que la temperatura media de la superficie de la Tierra está aumentando y esto puede atribuirse a una mayor concentración de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera, liberados por la quema de combustibles fósiles. Una de las principales fuentes de gases de efecto invernadero es la quema de combustibles fósiles. El biogás de biomasa parece tener potencial como fuente de energía alternativa, que es potencialmente rica en recursos de biomasa. En el presente estudio, se revisa la literatura actual sobre los impactos ecológicos, sociales, culturales y económicos de la tecnología del biogás. En esta comunicación se ha intentado dar una visión general del uso actual y futuro de la biomasa como materia prima industrial para la producción de combustibles, productos químicos y otros materiales. Sin embargo, para ser verdaderamente competitivo en una situación de mercado abierto, se requieren productos de mayor valor. Los resultados sugieren que la tecnología del biogás debe ser fomentada, promovida, invertida, implementada y demostrada, pero especialmente en áreas rurales remotas. La energía es un factor importante en el desarrollo, ya que estimula y apoya el proceso económico y el desarrollo. Los combustibles fósiles, especialmente el petróleo y el gas, son finitos en su alcance y se consideran recursos que se agotan, por lo que los esfuerzos se orientan a buscar nuevas fuentes de energía. El clamor en todo el planeta por la necesidad de conservar la energía y, por lo tanto, el medio ambiente se ha intensificado a medida que los recursos energéticos tradicionales siguen disminuyendo y el medio ambiente se degrada cada vez más. El tipo esencial de biomasa proviene principalmente de leña, carbón vegetal y residuos de cultivos. Del total de suministros de leña y carbón vegetal, el 92% se consume en el sector doméstico y la mayor parte del consumo de leña en las zonas rurales. El término biomasa se aplica generalmente a los materiales vegetales cultivados para uso no alimentario, incluidos los que se cultivan como fuente de combustible. Sin embargo, la economía de la producción es tal que los cultivos destinados a ese fin no son competitivos con las alternativas de combustibles fósiles en muchas circunstancias en los países industriales, a menos que se apliquen subsidios y/o concesiones fiscales. Por esta razón, gran parte de los materiales vegetales utilizados como fuente de energía en la actualidad se encuentran en forma de residuos agrícolas y forestales, estiércol animal y, por lo tanto, la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y los subproductos del procesamiento agroindustrial, como el bagazo, los residuos de palma aceitera, el aserrín y los recortes de madera. La economía del uso de estos materiales es mejor porque se recogen en un solo lugar y, a veces, tienen costos de eliminación asociados. El biogás puede ser un término genérico para los gases generados a partir de la descomposición de material orgánico. A medida que el material se descompone, se produce metano (CH4), como se muestra en la Figura 2. Las fuentes que generan biogás son numerosas y variadas. Entre ellas se incluyen los vertederos, las plantas de tratamiento de aguas residuales y los digestores anaeróbicos. Los vertederos y las plantas de tratamiento de aguas residuales emiten biogás a partir de los residuos en descomposición. Hasta la fecha,La industria de los residuos se ha centrado en controlar estas emisiones a nuestro entorno y, en algunos casos, aprovechar esta fuente potencial de combustible para alimentar turbinas de gas, generando así electricidad. Los primeros componentes del gas de vertedero son metano (CH4), CO2 (CO2) y nitrógeno (N2). La concentración típica de metano es de ~45%, CO2 es ~36% y nitrógeno es ~18%. Otros componentes dentro del gas son el oxígeno. La importancia y el papel de los biogases en la producción de energía está creciendo. Hoy en día, toneladas de naciones en Europa promueven la utilización de energías renovables mediante precios de reembolso garantizados o sistemas de comercio de emisiones. Un esquema general de una planta de biogás agrícola, con el digestor anaeróbico en el "corazón" de la misma como se muestra en la Figura 3. Los pasos de pretratamiento (por ejemplo, picado, molienda, mezcla o higienización) dependen del origen de las materias primas. En los últimos 20 años, el planeta se ha vuelto cada vez más consciente del agotamiento de las reservas de combustible y, por lo tanto, los indicios de cambios climáticos apoyaron las emisiones de CO2. Por lo tanto, la ampliación del uso de recursos renovables, la producción eficiente de energía y, por lo tanto, la reducción del consumo de energía son los objetivos más importantes para lograr un suministro de energía sostenible. Las fuentes de energía renovables incluyen la generación de agua y viento, solar y térmica, así como la energía de la biomasa. La viabilidad técnica y, por lo tanto, el uso real de estas fuentes de energía difieren en toda Europa, pero se considera que la biomasa posee un excelente potencial en muchas de ellas. Un método eficiente para la conversión de biomasa en energía es la producción de biogás mediante la degradación microbiana de materia orgánica en ausencia de oxígeno (digestión anaeróbica). Ahora es posible suministrar biogás en instalaciones rurales, transformarlo en biometano, alimentarlo a la red de gas, usarlo durante una cogeneración controlada por la demanda de calor y recibir ingresos. Existe un vínculo inequívoco entre la energía y el desarrollo humano sostenible. La energía no es un fin en sí misma, sino una herramienta importante para facilitar las actividades sociales y económicas. Por lo tanto, la escasez de servicios energéticos disponibles se correlaciona estrechamente con muchos desafíos del desarrollo sostenible, como la mitigación de la pobreza, el adelanto de las niñas, la protección del medio ambiente y la creación de empleos. Es importante hacer hincapié en la creación de instituciones y en un diálogo de políticas mejorado para crear las condiciones sociales, económicas y políticas propicias para una transición hacia un futuro más sostenible. Por otra parte, las tecnologías de energía de biomasa son una opción prometedora, con un impacto potencialmente grande para Sudán, como otros países en desarrollo, donde los niveles actuales de servicios energéticos son bajos. La biomasa representa alrededor de un tercio de toda la energía en los países en desarrollo en su conjunto, y casi el 96% en varios países menos adelantados. La tecnología del biogás no sólo puede proporcionar combustible, sino que también es importante para la utilización integral de la biomasa en la silvicultura, la agricultura, la pesca, la agricultura y la ganadería.B. La energía de biomasa, una de las opciones importantes que podría reemplazar gradualmente al petróleo para hacer frente a la creciente demanda de petróleo y que debería ser un período complicado durante este siglo. Cualquier condado puede depender de la energía de biomasa para satisfacer una parte del consumo local. C. El desarrollo de la tecnología de biogás puede ser un componente vital de otros programas de energía rural, cuyo potencial aún está por explotar. Se requiere un efecto concertado de todos para que esto se haga realidad. La tecnología encontrará un uso fácil en aplicaciones domésticas, agrícolas e industriales de pequeña escala. D. Apoyar la investigación de biomasa e intercambiar experiencias con países que están avanzados en este campo. Mientras tanto, la energía de biomasa puede ayudar a ahorrar mucho del agotamiento de la riqueza petrolera. La disminución de las tierras agrícolas puede obstaculizar el desarrollo de la energía de biogás, pero las técnicas tecnológicas y de gestión de recursos adecuadas compensarán las consecuencias.