Biomassa
Biomassa on perustermi ekologiassa ja energiantuotannossa. Orgaaninen jäte, kuten kuolleet kasvit ja eläimet, eläinten lanta ja keittiöjäte, voidaan muuntaa kaasumaiseksi polttoaineeksi, jota kutsutaan biokaasuksi. Bakteerit hajottavat orgaanisen jätteen biokaasun mädättämöissä, jolloin syntyy biokaasua, joka on pääasiassa metaanin ja hiilidioksidin seos.
Ekologiassa biomassalla tarkoitetaan elävän aineen kertymistä. Se on tietyn alueen tai biologisen yhteisön tai ryhmän elävän aineen kokonaismäärä. Biomassa mitataan painona tai kuivapainona tiettyä pinta-alaa kohti (neliömetriä tai neliökilometriä kohti). Energiateollisuudessa sillä tarkoitetaan biologista materiaalia, jota voidaan käyttää polttoaineena tai teollisessa tuotannossa. Biomassaan kuuluu biopolttoaineena käytettäväksi kasvatettu kasvimateriaali, mutta myös kuitujen, kemikaalien tai lämmön tuotantoon käytetty kasvi- tai eläinmateriaali. Biomassaan voi kuulua myös biohajoavia jätteitä, jotka voidaan polttaa polttoaineena. Biomassaan ei lueta orgaanista ainesta, joka on muuttunut geologisten prosessien avulla hiilen tai öljyn kaltaisiksi aineiksi. Se mitataan yleensä kuivapainon mukaan.
Switchgrass, kestävä kasvi, jota käytetään biopolttoaineteollisuudessa Yhdysvalloissa.
Etelämantereen krilli, jonka osuus maapallon biomassasta on noin 0,66 prosenttia, mikä on suurin osuus kaikista eläinlajeista.
Riisin silppu
Energiateollisuus
Termi biomassa on erityisen käyttökelpoinen kasveissa, joissa joitakin sisäisiä rakenteita ei aina pidetä elävänä kudoksena, kuten puun puuta (sekundaarinen ksyleemi).
Biopolttoaineisiin kuuluvat bioetanoli, biodiesel ja biokaasu.
Biomassaa kasvatetaan useista eri kasveista, kuten kytkinruohosta, hampusta, maissista, poppelista, pajusta ja sokeriruo'osta. Käytetyllä kasvilla ei yleensä ole suurta merkitystä lopputuotteiden kannalta, mutta se vaikuttaa raaka-aineen käsittelyyn. Vaikka biomassa on uusiutuva polttoaine, sen käyttö voi silti vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen. Näin tapahtuu, kun luonnollinen hiilitasapaino häiriintyy, esimerkiksi metsänhakkuu tai viheralueiden kaupungistuminen.
Biomassa on osa hiilenkiertoa. Fotosynteesi muuttaa ilmakehän hiiltä kasviainekseksi. Kun kasvi mätänee tai palaa, hiili menee takaisin ilmakehään. Tämä tapahtuu melko nopeasti, ja polttoaineena käytettyä kasviainesta voidaan jatkuvasti korvata istuttamalla uutta kasvustoa. Siksi se ei juurikaan muuta ilmakehän hiilen määrää.
Vaikka fossiiliset polttoaineet ovat peräisin kauan sitten kuolleista olentoista, niitä ei yleisesti hyväksytyn määritelmän mukaan pidetä biomassana, koska ne sisältävät hiiltä, joka on ollut hiilen kierron ulkopuolella hyvin pitkään. Niiden polttaminen lisää siksi paljon hiilidioksidia ilmakehään.
Biomassan muut käyttötarkoitukset polttoaineen lisäksi:
- Rakennusmateriaali
- Paperi (selluloosakuitua käyttäen)
- Biohajoavat muovit
Biomassasta valmistetut muovit, kuten jotkut meriveteen liukenevat muovit, valmistetaan samalla tavalla kuin öljypohjaiset muovit, ne ovat itse asiassa halvempia valmistaa ja ne täyttävät tai ylittävät useimmat suorituskykyvaatimukset. Niiltä puuttuu kuitenkin perinteisten muovien vedenkestävyys.
Biokaasuvoimalaitos
Ekologia
Biomassaltaan menestynein eläin on Etelämantereen krilli, Euphausia superba, jonka biomassa on todennäköisesti yli 500 miljoonaa tonnia koko maailmassa, mikä on noin kaksi kertaa enemmän kuin ihmisen kokonaisbiomassa. Biomassa voi olla myös ekosysteemin kuivatun orgaanisen massan mitta.
Tämä on yhteenveto biomassaa koskevista tiedoista.
| EKOSYSTEEMIN TYYPPI | Alue | Keskimääräinen primäärinen nettotuotanto | Maailman alkutuotanto | Keskimääräinen biomassa | Maailman biomassa | Vähimmäiskorvausaste |
| (miljoonaa km²) | (grammaa kuivaaC/ neliömetri/vuosi) | (miljardia tonnia/vuosi) | (kg kuivaaC/neliömetri) | (miljardia tonnia) | (vuotta) | |
| Trooppinen sademetsä | 17.0 | 2,200 | 37.40 | 45.00 | 765.00 | 20.45 |
| Trooppinen monsuunimetsä | 7.5 | 1,600 | 12.00 | 35.00 | 262.50 | 21.88 |
| Lauhkea ikivihreä metsä | 5.0 | 1,320 | 6.60 | 35.00 | 175.00 | 26.52 |
| Lauhkea lehtimetsä | 7.0 | 1,200 | 8.40 | 30.00 | 210.00 | 25.00 |
| 12.0 | 800 | 9.60 | 20.00 | 240.00 | 25.00 | |
| Välimeren avoin metsä | 2.8 | 750 | 2.10 | 18.00 | 50.40 | 24.00 |
| Metsät ja pensaikot | 5.7 | 700 | 3.99 | 6.00 | 34.20 | 8.57 |
| 15.0 | 900 | 13.50 | 4.00 | 60.00 | 4.44 | |
| Lauhkea ruohoalue | 9.0 | 600 | 5.40 | 1.60 | 14.40 | 2.67 |
| Tundra- ja alppi-ilmasto | 8.0 | 140 | 1.12 | 0.60 | 4.80 | 4.29 |
| Aavikko ja puoliavikkoinen pensaikko | 18.0 | 90 | 1.62 | 0.70 | 12.60 | 7.78 |
| Äärimmäinen aavikko, kiviaavikko, hiekka- tai jääpeitteiset alueet. | 24.0 | 3 | 0.07 | 0.02 | 0.48 | 6.67 |
| Viljelty maa | 14.0 | 650 | 9.10 | 1.00 | 14.00 | 1.54 |
| Suo ja räme | 2.0 | 2,000 | 4.00 | 15.00 | 30.00 | 7.50 |
| Järvet ja purot | 2.0 | 250 | 0.50 | 0.02 | 0.04 | 0.08 |
| Manner-Eurooppa yhteensä | 149.00 | 774.51 | 115.40 | 12.57 | 1,873.42 | 16.23 |
| Avomeri | 332.00 | 125.00 | 41.50 | 0.003 | 1.00 | 0.02 |
| Nousuvyöhykkeet | 0.40 | 500.00 | 0.20 | 0.020 | 0.01 | 0.04 |
| 26.60 | 360.00 | 9.58 | 0.010 | 0.27 | 0.03 | |
| Leväpohjat ja riutat | 0.60 | 2,500.00 | 1.50 | 2.000 | 1.20 | 0.80 |
| Suistot ja mangrovet | 1.40 | 1,500.00 | 2.10 | 1.000 | 1.40 | 0.67 |
| Merenkulku yhteensä | 361.00 | 152.01 | 54.88 | 0.01 | 3.87 | 0.07 |
| Yhteensä | 510.00 | 333.87 | 170.28 | 3.68 | 1,877.29 | 11.02 |
Aiheeseen liittyvät sivut
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on biomassa?
V: Biomassa on termi, jota käytetään viittaamaan tietyn alueen tai biologisen yhteisön elävän materiaalin kokonaismäärään, joka mitataan painona tai kuivapainona neliömetriä tai kilometriä kohti.
K: Mitä on biokaasu ja miten sitä voidaan tuottaa?
V: Biokaasu on kaasumainen polttoaine, jota voidaan tuottaa hajottamalla orgaanista jätettä, kuten kuollutta kasvi- tai eläinmateriaalia, eläinten lantaa ja keittiöjätettä, bakteerien vaikutuksesta biokaasun mädättämöissä, jolloin syntyy metaanin ja hiilidioksidin seos.
K: Onko biomassalla mitään yhteyttä energiateollisuuteen?
V: Kyllä, biomassalla on yhteys energiateollisuuteen, sillä sillä tarkoitetaan biologista materiaalia, jota voidaan käyttää polttoaineena tai teolliseen tuotantoon, kuten biopolttoaineiden tuotantoa varten viljeltyä kasviainesta sekä kuitujen, kemikaalien tai lämmön tuottamiseen käytettävää kasvi- tai eläinainesta.
Kysymys: Voidaanko biohajoavaa jätettä pitää biomassana?
V: Kyllä, biohajoavaa jätettä voidaan pitää biomassana, koska sitä voidaan polttaa polttoaineena energian tuottamiseksi.
K: Mitä eroa on hiilen ja biomassan välillä?
V: Vaikka sekä hiili että biomassa ovat esimerkkejä orgaanisesta materiaalista, hiili on fossiilinen polttoaine, joka on muuttunut geologisten prosessien avulla, kun taas biomassa sisältää orgaanista materiaalia, jota voidaan käyttää polttoaineena tai teollisessa tuotannossa.
K: Miten biomassaa mitataan?
V: Biomassaa voidaan mitata painon tai kuivapainon mukaan tiettyä pinta-alaa kohti, esimerkiksi neliömetriä tai kilometriä kohti.
K: Mikä on biokaasun koostumus?
V: Biokaasu on metaanin ja hiilidioksidin seos, joka vapautuu orgaanisen jätteen hajotessa bakteerien vaikutuksesta biokaasun mädättämöissä.
