زیست توده ترجمه لغت انگلیسی بیومس (Biomass) می باشد که بعنوان یک تعریف ساده عبارت است از:
زیست توده شامل کلیه موادی در طبیعت می شود که در گذشته نزدیک جاندار بوده، از موجودات زنده بعمل آمده و یا زائدات و ضایعات آنها می باشند. می دانیم که منشاء منابع فسیلی نیز منابع زیست توده می باشد ولی تفاوت آنها در این است که منابع فسیلی از منابع زیست توده که در گذشته بسیار دور زنده بودند و تحت شرایط فشار و دمای خاص حاصل شده اند.
زیست توده یا بیومس (Biomass) یک منبع تجدید پذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می‌آید. مواد زیستی شامل موجودات زنده یا بقایای آنها است. زیست توده معمولاً شامل مواد آلی است که برای تولید الکتریسیته یا گرما به کار می‌رود. برای مثال بقایای درختان جنگلی، مواد هرس شده از گیاهان و خرده‌های چوب، فضولات دامی و … می‌توانند به عنوان زیست توده به کار گرفته شوند. زيست توده يكي از منابع مهم انرژيهاي تجديدشونده محسوب مي شود و به هر موجود زنده كه قابليت رشد و نمو داشته و بر مبناي قوانين طبيعي تقسيم شوند اطلاق مي شود و شامل جنگلها، اجزاء گياهان، برگها، زائدات حيواني، پسماندهاي شهري و غذايي و … مي شوند. اين مواد قابليت ذخيره انرژي در خود را دارا مي باشند. در واقع در خلال پديده فتوسنتز، دي اكسيد كربن از طريق آب و خاك و هوا توسط انرژي خورشيدي در گياهان ذخيره مي شود و باعث رشد و نمو آنها مي گردد، اين انرژي خورشيدي در مواقع مصرف، قابليت تبديل به انرژي را دارا مي باشد. زيست توده قابليت توليد برق، حرارت، سوختهاي مايع، سوختهاي گازي و انواع كاربردهاي مفيد شيميايي را دارا مي باشد. زيست توده سهم بزرگي در ميان ديگر انواع منابع انرژيهاي نو دارا مي باشد.
ساختار شیمیایی
زیست توده بر پایه کربن است و از مخلوط مولکول‌های آلی، شامل هیدروژن، معمولاً اکسیژن و اغلب نیتروژن و مقدار کمی از دیگر اتم‌ها مانند، فلزات قلیایی، فلزات قلیایی خاکی و فلزات سنگین است. منابع زسيت توده شامل تركيبات آلي با زنجيره بلند مي باشند كه در فرايند هضم به مو لكو لهاي ساده تر تبديل مي گردد. حاصل اين فرايند گازي قابل اشتعال به نام بيو گاز مي باشد که به بيو گازگاز مرداب معروف می باشد. اين گاز شامل دو جز عمده متان و دي اكسيد كربن، به همرام مقدار جزئي از گاز هاي ديگر مي باشد اين مخلوط گازي با ارزش حرارتي ۲/۲ – ۵/۱ مگاژول به ازاي هر متر مكعب است
منابع زیست توده (بیومس) کدامند؟
منابع زیست توده که برای تولید انرژی مناسب هستند، طیف وسیعی از مواد را شامل می شوند که بصورت عمده به گروه زیر تقسیم می شوند:
- زائدات جنگلی، کشاورزی، باغداری و صنایع غذایی
- زائدات جامد شهری (زباله ها)
- فضولات دامی و طیور
- فاضلاب های شهری فاضلابها، پسماندها و زائدات آلی صنعتی
تولید انرژی از زیست توده چگونه است؟
تولید انرژی از منابع زیست توده (همانند سوختهای فسیلی) به منظور تولید الکتریسیته و حرارت می باشد. منابع زیست توده یکی از قدیمی ترین منابع انرژی در جهان می باشد. این منابع در صورت استفاده مستقیم قابلیت تولید حرارت را دارا می باشند. و در صورت تولید سوختهای زیستی یا بیوگاز قابلیت استفاده در موتور ژنراتورها یا پس از تولید بخار آب در توربین ژنراتورها را جهت تولید برق دارد.
مزایای بهره گیری از منابع زیست توده چیست؟
این منابع جزء منابع تجدیدشوند می باشند چرا که با بهره گیری از این منابع مجدداً بطور طبیعی رشد و نمو پیدا می کنند، ضمن اینکه تولید CO2 این منابع (در صورت بهره گیری از آنها) بطور طبیعی بوده و تولید گازهای گلخانه ای نمی کند. از دیگر سو بعنوان یک منبع ذخیره انرژی خورشیدی عمل می کنند که می توان در مواقع لزوم از آن بهره گیری نمود. در میان سایر منابع تجدیدشونده تنها منبعی هستند که قابلیت تولید سوختهای مایع، جامد و گازی را دارا می باشند و این به معنای کاربرد گسترده آن می باشد.
اتحادیه اروپا مطابق ابلاغیه ۲۰۰۰/۱۷۷/EC جهت توسعه استفاده از زیست توده در تولید برق در بازار داخلی اروپا تعریف زیست توده را به شکل زیر مطرح نمود:
زیست توده کلیه اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، فاضلابها و زایدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و حیوانی)، صنایع جنگلی و سایر صنایع مرتبط، فاضلابها و زباله های تجریه پذیر زیستی شهری و صنعتی می باشد.
تاریخچه بهره برداری زیست توده
از نقطه نظر تاریخی استفاده از انرژی زیست توده به ابتدایی ترین دوره های تاریخ باز می‌گردد از زمانی که آتش شناخته شد، انسان نخستین، همواره چوب و برگ خشک درختان را به عنوان سوخت استفاده می‌کرده و این چرخه تا قرن حاضر نیز ادامه پیدا کرده است. در خصوص بیوگاز، قدیمی ترین مورد خروج گاز و اشتعال ناقص آن به وسیلة دفن زباله در طبقات زیرین زمین توسط پیلی نی روس گزارش شده است. وی خروج گاه به گاه گاز طبیعی و اشتعال ناقص آن را از طبقات زیرین زمین مشاهده کرد ولی وان هلمونت درسال ۱۶۳۰ شناسائی و اشتعال این گاز را رسما اعلام کرد. در ایران نیز استفاده از بیوگاز سابقه ای قابل توجه دارد. محمدبن حسین عاملی معروف به شیخ بهائی (۱۰۳۱-۹۳۵ ه ق ) نخستین کسی است که بر اساس منابع تاریخی این منبع انرژی را به عنوان سوخت یک حمام در اصفهان به کار برده است.
وضعیت فعلی بهره برداری از زیست توده در جهان
امروزه منابع مفید و کاربردی زیست توده تنها به چوب و برگ خشک محدود نمی شود و طیف وسیعی از مواد از جمله پسماندهای جامد و مایع شهری و پسماندهای صنعتی و غیره را نیز در بر می گیرد. برای مثال در آخرین پیشرفت های حوزه تولید انرژی از زیست توده در مقیاس بزرگ، هلند در حال حاضر دارای بزرگترین نیروگاه تولید انرژی از فضولات مرغی – بله درست خوانده اید، فضولات مرغی- در جهان است.
