Preuzeto i prevedeno sa: www. iso.org

ISO vijest na engleskom jeziku možete pročitati ovdje.

Zamislite svijet u kojem ostaci vašeg obroka i otpad nastao obrezivanjem dvorišta ne završavaju kao kompost, već osvjetljavaju vaš dom. Svijet u kojem bi otpad iz lokalne poljoprivredne proizvodnje pokretao vaš automobil umjesto da trune. Ovo nije naučna fantastika; to je obećavajuća stvarnost bioenergije, koja mijenja naš način poimanja energije i otpada.

Već milenijima čovjek pokušava da iskoristi snagu biomase spaljivanjem drva za grijanje i kuhanje. Danas se bioenergija povezuje sa sofisticiranim elektranama koje pokrivaju 10% svjetske potražnje za energijom. Još jedno izuzetno dostignuće je to što ona predstavlja polovinu svih obnovljivih izvora energije koji se koriste u svijetu.*

*Izvor: Izvještaj IEA o bioenergiji za 2023.

Dok klimatske promjene sve snažnije kucaju na naša vrata, energija biomase donosi tračak nade. Cilj nije samo da se smanji naša ovisnost o fosilnim gorivima; riječ je o ponovnom promišljanju našeg odnosa prema otpadu i izgradnji budućnosti u kojoj se organski materijali neće odbacivati, već se transformisati u korisne resurse.

Bioenergija ne samo da napaja naše domove, već daje našim zajednicama mogućnost za djelovanje, podstiče inovacije i otvara put ka održivoj budućnosti. Revolucija u korištenju energije iz otpada je već tu – i vrijeme je da i vi postanete dio nje.

Sadržaj

1. Šta je bioenergija?
2. Različiti tipovi bioenergetskih resursa
3. Da li je bioenergija obnovljiva?
4. Kako funkcioniše bioenergija?
5. Visokotehnološke bioenergetske elektrane
6. Iskorištavanje bioenergije: konkretna primjena
7. Prednosti i nedostaci bioenergije
8. Standardi za bioenergiju: ključ za održiva rješenja
9. Priprema za budućnost bioenergije

Šta je bioenergija?

Energija biomase – ili, radi jednostavnosti, bioenergija – može se posmatrati kao prirodna elektrana. Ona koristi energiju pohranjenu u organskim materijalima, poput biljnih materija, životinjskog otpada, pa čak i komunalnog čvrstog otpada. To je poput „zatvaranja sunčeve svjetlosti u bocu“, jer upravo to biljke rade putem fotosinteze. Kada iskoristimo tu pohranjenu energiju, oslobađamo snažan i svestran izvor obnovljive energije.

Od tog trenutka, stvari postaju zaista zanimljive. Bioenergija nije jednostrano rješenje. Ona se može veoma efikasno koristiti u tri oblika:

• toplota, za zagrijavanje naših domova,
• električna energija, za osvjetljavanje naših gradova,
• tekuća goriva, za pokretanje naših vozila.

Ova svestranost čini bioenergiju ozbiljnim konkurentom u području zelenih energija.

Različite vrste resursa za bioenergiju

Bioenergetski resursi potiču iz različitih organskih materijala, pri čemu drvo i drvni ostaci – poput strugotina ili piljevine – predstavljaju najvažniji izvor. Međutim, područje izvora energije iz biomase je daleko šire. Ono uključuje i poljoprivredne ostatke, kao što su stabljike kukuruza, pšenična slama ili rižine ljuske, koji često ostaju nakon žetve i mogu se iskoristiti za proizvodnju energije.

Energetske kulture, koje su posebno namijenjene za proizvodnju biogoriva, također igraju važnu ulogu. Primjer su biljke kao što su proso ili panikum ^[1]  (Panicum) i miskantus^[2][3] (Miscanthus), poznate po visokom prinosu i niskim potrebama za dodatnim resursima. Pored toga, organski otpad, kao što su ostaci hrane i baštenski otpad, može se pretvoriti u bioenergiju, što pomaže u smanjenju otpada na deponijama, dok istovremeno proizvodi obnovljivu energiju.

Da li je bioenergija obnovljiva?

Ukratko, odgovor je da. Energija biomase može se smatrati obnovljivom jer potiče iz organskih izvora. Za razliku od fosilnih goriva, koja su rezultat procesa koji traje milionima godina, izvori bioenergije mogu se uzgajati, žeti i regenerisati u roku od nekoliko mjeseci ili godina.

Međutim, postoji jedan uslov: moramo poštovati prirodna pravila. Naime, ako eksploatiziramo šume brže nego što se one mogu regenerisati, ili ako krčimo ogromne površine zemlje za energetske kulture, stvaramo oblik ekološkog „deficita“. Ključ za održavanje obnovljivosti bioenergetskih resursa leži u odgovornom upravljanju. Potrebno je pronaći ravnotežu koja će nam omogućiti da koristimo prirodne resurse bez njihovog pretjeranog iskorištavanja.

Kako funkcionira bioenergija?

Da li ste se ikada zapitali kako gomila lišća ili piljevine može osvijetliti vaš dom? Proizvodnja bioenergije uključuje pretvaranje biomase u upotrebljiv oblik energije, i to putem različitih metoda:

• Direktno sagorijevanje je najjednostavnija metoda za proizvodnju bioenergije. Sastoji se od spaljivanja organskih materijala kao što su drvne sječke, stabljike kukuruza ili čak stari kartoni! Toplota koja se proizvodi može se koristiti direktno za grijanje prostora, zagrijavanje vode ili stvaranje pare koja pokreće turbine za proizvodnju električne energije.
• Anaerobna digestija je dio prirodnih procesa razgradnje organskih materijala u okruženju bez prisustva kiseonika. Mikroorganizmi proizvode biogas – mješavinu metana i ugljendioksida – koji se može koristiti za kuhanje, grijanje ili kao pogonsko gorivo za vozila.
• Termohemijska konverzija obuhvata transformaciju materijala na molekularnom nivou pomoću nekoliko procesa. Gasifikacija podrazumijeva zagrijavanje biomase na temperature od 700 °C ili više uz kontrolisano prisustvo kiseonika. Rezultat je sintetički gas, mješavina zapaljivih gasova koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije, toplote ili za sintezu tečnih goriva. Piroliza podrazumijeva zagrijavanje biomase u potpunom odsustvu kiseonika, što omogućava dobijanje tri vrste proizvoda: bioulje, sintetički gas (syngas) i biougalj (biochar).

Visokotehnološke bioenergetske elektrane

Ovi različiti bioenergetski procesi primjenjuju se u vrhunskim postrojenjima dizajniranim posebno za svaki proces, odnosno bioenergetskim elektranama. Ova postrojenja neprestano inoviraju i istražuju nove načine optimizacije i iskorištavanja bioenergetskih resursa. Evo kratkog pregleda različitih postrojenja koja koriste ove procese:

• Elektrane na biomasu: Ovi kompleksi su poput ogromnih, visokotehnoloških logorskih vatri, koje spaljuju biomasu za proizvodnju električne energije u velikim razmjerama. Zahvaljujući naprednim tehnologijama i efikasnim parnim turbinama, ove elektrane pretvaraju drvnu sječku u električne vate uz minimalne emisije.
• Postrojenja za biogas: Zamislite grad prepun mikroorganizama koji rade non-stop kako bi vaše otpatke pretvorili u energiju. Na tom principu funkcioniraju biogasna postrojenja. Ova postrojenja pružaju idealno okruženje bez kiseonika koje omogućava mikroorganizmima da apsorbuju organske otpatke i proizvode biogas. Ovaj nevidljivi gas zatim može grijati vaš dom, napajati vaš šporet ili automobil.
• Integrisane biorafinerije: Zamislite postrojenje koje može pretvoriti drvo u gorivo za vaš automobil, hemikalije za vaš šampon i električnu energiju za vaš dom – sve u isto vrijeme. Ove napredne bioenergetske elektrane ne proizvode samo jedan proizvod, već čitav niz (biogoriva, biohemikalije i električnu energiju) iz biomase.

Iskorištavanje bioenergije: konkretna primjena

Pogledajmo kako bioenergija mijenja svijet u kojem živimo. Vrijeme dimnih ložišta je prošlo. Današnji sofisticirani sistemi na biomasu, kao što su peći na drveni pelet, nude čisto i efikasno grijanje, ostavljajući tradicionalne grijalice u prošlosti. Industrije, posebno sektor papira i celuloze, koristi otpatke za proizvodnju energije, pretvarajući piljevinu u uštede.

U širem smislu, energija biomase se nameće u sektoru proizvodnje električne energije. Bioenergetska postrojenja, koja se sve više šire širom svijeta, sada proizvode i električnu energiju i toplotu u velikim količinama. Elektrana Drax u Velikoj Britaniji, nekada veliki potrošač uglja, prošla je zelenu tranziciju i danas snabdijeva milione domova spaljivanjem drvenih peleta. U gradovima širom svijeta, autobusi javnog prijevoza također prelaze na bioenergiju i pokreću se na biodizel i bioetanol, te postaju „dobri učenici“ javnog transporta jer doprinose smanjenju emisija.

Također, na horizontu se naziru nove obećavajuće primjene bioenergije. U biorafinerijama, naučnici razvijaju ekološki prihvatljive alternative proizvodima koji se dobijaju iz nafte, pretvarajući ostatke usjeva u hemikalije prihvatljivije za okoliš. Svjedoci smo bioenergetske revolucije koja pretvara otpatke u vrijedan resurs, otvarajući nove mogućnosti za ekonomiju i održivost.

Prednosti i nedostaci bioenergije

Bioenergija predstavlja važan adut u trci za održive izvore energije. Ona ima brojne prednosti, ali i određene nedostatke. Evo razloga koji čine bioenergiju tako obećavajućom opcijom:

• Ekološke prednosti: Kao zamjena za fosilna goriva, bioenergija omogućava smanjenje emisije ugljendioksida, bilo da se koristi za napajanje domova električnom energijom ili za pogon vozila. Kada se biomasa proizvodi na održiv način, može biti dio neutralnog ugljeničnog ciklusa, što znači da CO₂ oslobođen tokom proizvodnje energije apsorbuju biljke koje rastu.
• Upravljanje otpadom: Bioenergija nudi efikasno rješenje za obradu organskog otpada koji bi inače završio na deponijama. Pretvaranjem otpada u energiju, bioenergija doprinosi smanjenju emisije metana koji nastaje razgradnjom organskog materijala, čime se potencijalni ekološki problem pretvara u veoma koristan resurs.
• Ekonomske prednosti: Sektor bioenergije je značajan izvor zapošljavanja, naročito u ruralnim područjima. Pruža dodatne prihode poljoprivrednicima i vlasnicima šuma, a inicijative u vezi s bioenergijom također doprinose diverzifikaciji i jačanju lokalnih ekonomija.
• Energetska sigurnost: Za razliku od fosilnih goriva, koja se najčešće uvoze i podložna su promjenama cijena, biomasa se može proizvoditi lokalno. Ona nam može omogućiti energetsku neovisnost i pružiti kontrolu nad našom energetskom budućnošću.

Međutim, iako je bioenergija veoma perspektivna, ona sa sobom nosi i niz izazova. Njena efikasnost i troškovi i dalje predstavljaju glavne prepreke za konkurentnost u odnosu na tradicionalne izvore energije. Dobra vijest je da naučnici marljivo rade na rješavanju tih problema, ali još ima mnogo posla. Proizvodnja bioenergije u velikim razmjerama može imati uticaj na okoliš – posebno zbog promjena u korištenju zemljišta, uticaja na vodne resurse i problema s kvalitetom zraka zbog sagorijevanja biomase. Također, ne smijemo zaboraviti pitanja sigurnosti; pri rukovanju biomasom moraju se poštovati odgovarajući sigurnosni protokoli kako bi se izbjegli incidenti ili izloženost štetnim supstancama.

Standardi za bioenergiju: ključ za održiva rješenja

Kako osigurati da biogorivo koje koristite zadovoljava stroge kriterije u pogledu sigurnosti i kvaliteta? Tu na scenu stupaju međunarodni standardi. Naprimjer, standard ISO 13065 predstavlja kičmu bioenergetskog sektora. Ovaj sveobuhvatni standard je globalna referenca za cijelu industriju, pokrivajući mnoštvo pitanja, od ekoloških uticaja do društvene odgovornosti i ekonomske održivosti.

Ovaj standard, međutim, ne funkcionira samostalno: oslanja se na niz standarda koji se bave specifičnim temama. Naprimjer, različiti dijelovi serije standarda ISO 17225^[4] postavljaju zahtjeve za čvrsta biogoriva, tako da vaši peleti i briketi od drveta ispunjavaju najstrože zahtjeve kvaliteta. Pored toga, drugi standardi nude ključne smjernice u vezi s tečnim biogorivima ili sistemima za biogas. Zajedno, ovi standardi oblikuju budućnost bioenergije i razvijaju znanje i stručnost koji će omogućiti napredak u ovoj oblasti.

• ISO 13065:2015 Kriteriji održivosti za bioenergiju
• ISO 20675:2018^[5] Proizvodnja, kondicioniranje, poboljšanje i korištenje biogasa
• ISO 23590:2020^[6] Zahtjevi za sisteme biogasa u domaćinstvu: dizajn, instalacija, korištenje, održavanje i sigurnost

Priprema za budućnost bioenergije

Bioenergija budućnosti je na putu da odigra ključnu ulogu u našoj težnji ka održivosti. Razvoj biogoriva obećava velike promjene u čitavom energetskom sektoru. Zbog brzog rasta i visokog sadržaja ulja, alge prednjače u ovom razvoju. Osim toga, biorafinerije se moderniziraju uz pomoć vrhunskih tehnologija i postaju integrisani pogoni sposobni da proizvode ne samo biogoriva, već i bioplastiku i biohemijske supstance.

A to je samo početak. Vještačka inteligencija se pokazuje kao vrhunski višenamjenski alat koji optimizira mnoge procese, od rasta usjeva do proizvodnih procesa. Na lokalnom nivou, mikromreže napajaju stanovništvo električnom energijom, dok sistemi bioenergije na nivou zajednica pretvaraju komunalni otpad u energetsku neovisnost. Osim toga, postoji snažna nova veza između bioenergije i drugih obnovljivih izvora poput solarne i energije vjetra.

Kada bismo imali kristalnu kuglu koja pokazuje budućnost bioenergije, jedna stvar bi bila jasna: budućnost se neće svoditi samo na zamjenu fosilnih goriva obnovljivim izvorima energije. Morat ćemo preispitati naš cjelokupni odnos prema energiji i otpadu. Stoga, sljedeći put kada bacite koru od banane ili pokosite travu, sjetite se da to nije samo otpad – to je budućnost energetskog sektora.