Producerea energiei din biomasă: cum funcționează acest proces?

Ce se întâmplă cu resturile alimentare pe care le arunci zilnic? Sau cu tonele de produse nevândute dintr-un supermarket?     

În loc să ajungă la groapă și să polueze, toate acestea pot fi transformate în curent electric și căldură, printr-un proces controlat, sigur și sustenabil. Iată cum funcționează producerea energiei din biomasă, de la colectare, până la livrarea în rețea!

Ce înseamnă biomasa și cum ajunge să furnizeze energie

Biomasa definește orice materie organică provenită din plante, animale sau deșeuri biodegradabile (alimente, gunoi de grajd, rumeguș etc.). Acest concept are bază în natură, plantele, de exemplu, stochează energia solară în țesuturile lor.

Când oamenii ard, fermentează sau transformă chimic această masă organică, recuperează energia „păstrată” de plante pe parcursul creșterii. Prin urmare, biomasa poate furniza constant resurse energetice. Satele folosesc adesea lemne, iar orașele mari reciclează deja mii de tone de resturi ca materie primă pentru producerea energiei verzi.

Sursele principale de biomasă folosite pentru energie

Resursele pentru producerea energiei din biomasă variază. Iată principalele categorii utilizate azi în România și în multe state europene:

• biomasă forestieră – lemn tăiat, deșeuri din industrie (rumeguș, scoarță, crengi), produse în exploatarea pădurilor sau în atelierele de prelucrare;
• biomasă agricolă – paie, coji, coceni și orice rest vegetal lăsat în urma recoltei ori a procesării alimentelor (tulpini de floarea-soarelui, coji de semințe, resturi de fructe);
• deșeuri organice/industriale – resturi din gospodării, deșeuri alimentare din supermarketuri și restaurante, nămoluri, bălegar sau subproduse animale provenite din ferme;
• culturi energetice dedicate – plante cultivate intenționat pe terenuri neproductive, special pentru valorificare energetică, alături de alge rezistente, cu potențial ridicat de producție.

Aceste surse asigură flux constant de materie primă, pe care industriile o pot transforma în energie utilă, fie pentru încălzire, fie pentru producția de curent electric sau carburant.

Cum se convertește biomasa în energie: tehnologii principale

Energia din biomasă ajunge să fie folosită datorită unor procese tehnologice bine controlate. Diverse metode aduc rezultate diferite, adaptate la nivelul gospodăriei sau la scară industrială.

Arderea directă

Cea mai simplă metodă rămâne arderea materialului organic (lemn, paie). Astfel, o sobă din mediul rural sau o centrală de cartier asigură căldură, iar instalațiile de dimensiuni mari pot genera și electricitate, cu ajutorul aburului și al unor turbine dedicate.

Gazeificarea

Prin acest proces, biomasa expusă la temperaturi ridicate, într-un mediu cu puțin oxigen, se transformă într-un gaz combustibil format din monoxid de carbon, hidrogen și metan. Acest „gaz de sinteză” alimentează direct centrale electrice sau motoare specializate, îmbunătățind eficiența și controlul poluării.

Piroliza

Procesul implică încălzirea materiei organice fără oxigen. Se obțin trei produse distincte:

• Biochar – cărbune vegetal, folosit ca îngrășământ.
• Bio-ulei – lichid folosit ca sursă de energie.
• Gaz – combustibil care poate alimenta instalații termice.

Agricultorii care investesc în astfel de mini-instalatii recuperează biocharul pentru fertilizarea solului sau ca amendament pentru calitatea terenului.

Digestia anaerobă

Microorganismele descompun materiile organice fără prezența aerului, eliberând biogaz (amestec de metan și dioxid de carbon). Această tehnologie domină investițiile noi din România. Stația de biogaz de la Filipeștii de Pădure, construită de Genesis Biopartner, prelucrează zilnic peste 140 de tone de deșeuri biodegradabile pentru a furniza electricitate și căldură către mii de locuințe.

Fermentarea alcoolică

Unele culturi, bogate în zaharuri sau amidon (porumb, sfeclă, cartofi), trec prin procese de fermentare în instalații speciale. Astfel se obține bioetanol sau biobutanol – alcooluri ce pot suplimenta carburanții pentru vehicule.

Conversie chimică și enzimatică

Această cale implică reacții chimice controlate pentru a transforma uleiuri vegetale sau animale în biodiesel, un combustibil potrivit transportului rutier.

Aplicații concrete ale energiei din biomasă

Odată produsă, energia din biomasă acoperă domenii diverse:

Producerea de electricitate

Centralele mari, cum ar fi cele din Filipeștii de Pădure, utilizează cogenerarea, adică realizează simultan energie electrică și termică. Curentul astfel obținut intră direct în sistemul energetic național.

Biocombustibili pentru transport

Combustibilii produși din plante sau deșeuri (bioetanol și biodiesel) completează oferta clasică de carburanți. Acest lucru contribuie la reducerea emisiilor de gaze la nivelul transporturilor.

Tehnologia de co-generare (CHP)

Instalațiile avansate valorifică la maxim energia conținută în biomasă, generând simultan electricitate și căldură, cu pierderi minime. Una dintre cele mai performante fabrici din România, fabrica de biogaz Genesis Biopartner, a ajuns la capacitate maximă de conversie.

Biogazul, alternativă la gazul natural din surse fosile

Prin digestie anaerobă, biogazul devine combustibil pentru centralele de încălzire sau materie primă pentru energia electrică.

Care sunt avantajele energiei obținute din biomasă

Producerea energiei din biomasă atrage tot mai mulți utilizatori datorită următoarelor beneficii:

1. Reînnoire continuă a resursei – Fermierii reînnoiesc permanent culturile agricole sau forestiere.
2. Ciclu scurt al carbonului – Plantele absorb CO₂ în creștere și, atunci când materia organică se arde sau se digeră, același CO₂ revine în atmosferă, fără creștere suplimentară.
3. Recuperarea și valorificarea deșeurilor – Resturile din industria alimentară sau din ferme ajung să producă energie, reducând costurile cu depozitarea și eliminând sursa unor poluări. Modelul Genesis Biopartner arată cum se reciclează anual cantități mari de reziduuri și se produc fertilizatori utili agriculturii locale.
4. Independență energetică – Zonele rurale și orașele mici pot trece treptat de la combustibilii importați la resursele locale de biomasă, creând stabilitate și reducând riscurile.
5. Locuri de muncă diversificate – Se dezvoltă noi activități în mediul rural: colectarea resturilor, managementul culturilor, funcționarea centralelor de biomasă.
6. Soluții pentru agricultură – Digestatul, produs secundar al digestiei anaerobe, se folosește ca fertilizator natural, reducând consumul de îngrășăminte chimice și sprijinind sănătatea solurilor. 

Provocări și limitări

Nu orice soluție vine fără obstacole. Producerea energiei din biomasă implică următoarele provocări reale:

• randamente variabile: unele centrale prezintă eficiență mai scăzută decât cele cu gaze naturale, deci planificarea e importantă;
• riscuri pentru ecosisteme: recoltarea agresivă, fără reglementări clare, poate conduce la dezechilibre ecologice sau degradarea solului. Anumite procese degajă gaze cu efect de seră ori pulberi fine;
• costuri de pornire ridicate: investițiile inițiale (echipamente, construcții, rețele de transport a biomasei) presupun sume considerabile. Organizarea logisticii cere experiență și resurse;
• reguli și politici: fără legislație transparentă, fermele și întreprinderile riscă să ajungă dependente de subvenții sau să gestioneze greșit resursele.

Perspective și tendințe actuale

Tehnologia evoluează rapid. Fabricile de biomasă includ sisteme inteligente de monitorizare, iar cercetările recente promovează metode noi, cum este lichefierea hidrotermală, sau combinarea biogazului cu hidrogen. Algele au apărut drept sursă promițătoare, necesitând spații mici dar livrând materie cu potențial energetic ridicat.

Uniunea Europeană susține ferm extinderea energiei din biomasă, prin planul REPowerEU, care cere creșterea producției de biometan până în 2030. În acest context, în România se implementează proiecte care demonstrează rezultate concrete și impact local: prima stație de producție a energiei pe bază de biogaz a apărut la nivel național în urma unui proiect pilot de 5 milioane euro, iar companii precum Genesis Biopartner ocupă deja poziții de lider pe piața locală.   

Energia din biomasă este deja una dintre cele mai aplicate forme de energie regenerabilă din prezent. De la resturi alimentare și reziduuri agricole, până la culturi energetice dedicate, biomasa oferă un mod eficient de a transforma deșeurile în resurse valoroase.