Preuzeto i prevedeno s: www.iso.org

ISO vijest na engleskome jeziku možete pročitati ovdje.

Zamislite svijet u kojem ostatci vašega 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 znanstvena fantastika; to je obećavajuća stvarnost bioenergije, koja mijenja naš način poimanja energije i otpada.

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

*Izvor: Izvješće 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 transformirati u korisne resurse.

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

Kazalo

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

Što je bioenergija?

Energija biomase – ili, radi jednostavnosti, bioenergija – može se promatrati kao prirodna elektrana. Ona koristi energiju pohranjenu u organskim materijalima, poput biljnih tvari, 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 toga trenutka, stvari postaju zaista zanimljive. Bioenergija nije jednostrano rješenje. Ona se može veoma učinkovito koristiti u tri oblika:

• toplina, 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 potječu iz različitih organskih materijala, pri čemu drvo i drvni ostatci – poput strugotina ili piljevine – predstavljaju najvažniji izvor. Međutim, područje izvora energije iz biomase daleko je 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 panicum^[1] (Panikum) i miskantus^[2][3] (Miscanthus), poznate po visokom prinosu i niskim potrebama za dodatnim resursima. Pored toga, organski otpad, kao što su ostatci hrane i otpad iz vrta, može se pretvoriti u bioenergiju, što pomaže u smanjenju otpada na deponijama, dok istodobno proizvodi obnovljivu energiju.

Je li bioenergija obnovljiva?

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

Međutim, postoji jedan uvjet: moramo poštovati prirodna pravila. Naime, ako eksploatiziramo šume brže nego što se one mogu regenerirati, 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?

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

• Izravno sagorijevanje je najjednostavnija metoda za proizvodnju bioenergije. Sastoji se od spaljivanja organskih materijala kao što su drvne sječke, stabljike kukuruza ili čak stari kartoni! Toplina koja se proizvodi može se koristiti izravno 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 kisika. Mikroorganizmi proizvode bioplin – mješavinu metana i ugljičnog dioksida – koji se može koristiti za kuhanje, grijanje ili kao pogonsko gorivo za vozila.
• Termokemijska konverzija obuhvaća transformaciju materijala na molekularnoj razini pomoću nekoliko procesa. Plinofikacija podrazumijeva zagrijavanje biomase na temperature od 700 °C ili više uz kontrolirano prisustvo kisika. Rezultat je sintetički plin, mješavina zapaljivih plinova koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije, topline ili za sintezu tečnih goriva. Piroliza podrazumijeva zagrijavanje biomase u potpunom odsustvu kisika, što omogućava dobijanje tri vrste proizvoda: bioulje, sintetički plin (syngas) i biougljen (biochar).

Visokotehnološke bioenergetske elektrane

Ovi različiti bioenergetski procesi primjenjuju se u vrhunskim postrojenjima dizajniranim posebice 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 učinkovitim parnim turbinama, ove elektrane pretvaraju drvnu sječku u električne vate uz minimalne emisije.
• Postrojenja za bioplin: Zamislite grad prepun mikroorganizama koji rade non-stop kako bi vaše otpatke pretvorili u energiju. Na tom principu funkcioniraju bioplinska postrojenja. Ova postrojenja pružaju idealno okruženje bez kisika koje omogućava mikroorganizmima da apsorbiraju organske otpatke i proizvode bioplin. Ovaj nevidljivi plin zatim može grijati vaš dom, napajati vaš štednjak ili automobil.
• Integrirane biorafinerije: Zamislite postrojenje koje može pretvoriti drvo u gorivo za vaš automobil, kemikalije 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, biokemikalije i električnu energiju) iz biomase.

Iskorištavanje bioenergije: konkretna primjena

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

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

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

Prednosti i nedostatci 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 ugljičnog dioksida, bilo da se koristi za napajanje domova električnom energijom ili za pogon vozila. Kada se biomasa proizvodi na održiv način, može biti dio neutralnog ugljičnog ciklusa, što znači da CO₂ oslobođen tijekom proizvodnje energije apsorbiraju biljke koje rastu.
• Upravljanje otpadom: Bioenergija nudi učinkovito 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 značajan je 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. Njezina učinkovitost i troškovi i dalje predstavljaju glavne prepreke za konkurentnost u odnosu na tradicionalne izvore energije. Dobra vijest je da znanstvenici marljivo rade na rješavanju tih problema, ali još ima mnogo posla. Proizvodnja bioenergije u velikim razmjerama može imati utjecaj na okoliš – posebice zbog promjena u korištenju zemljišta, utjecaja 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 supstancijama.

Standardi za bioenergiju: ključ za održiva rješenja

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

Ovaj standard, međutim, ne funkcionira samostalno: oslanja se na niz standarda koji se bave specifičnim temama. Primjerice, različiti dijelovi serije standarda ISO 17225^[4] postavljaju zahtjeve za čvrsta biogoriva, tako da vaši peleti i briketi od drveta ispunjavaju najstrože zahtjeve kvalitete. Osim toga, drugi standardi nude ključne smjernice u vezi s tečnim biogorivima ili sustavima za bioplin. 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 bioplina
• ISO 23590:2020^[6] Zahtjevi za sustave bioplina u kućanstvu: 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 ovome razvoju. Osim toga, biorafinerije se moderniziraju uz pomoć vrhunskih tehnologija i postaju integrirani pogoni sposobni da proizvode ne samo biogoriva, već i bioplastiku i biokemijske supstancije.

A to je samo početak. Vještačka inteligencija se pokazuje kao vrhunski višenamjenski alat koji optimizira mnoge procese, od rasta usjeva do proizvodnih procesa. Na lokalnoj razini, mikromreže napajaju stanovništvo električnom energijom, dok sustavi bioenergije na razini 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 bi stvar 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.