Bioenergia

Allikas: Energiatalgud

Energiaressursid.png

Artikkel Bioenergia täiendab artiklit Energiaressursid ning kirjeldab bioenergia töötlemise komplekse ning bioenergia ressursse nagu mets, rohtne biomass, jäätmed, biotööstuskompleks, biogaas ning vedelad biokütused.


Peaartikkel: Energiaressursid;
Seotud artikkel: Mets; Rohtne biomass; Jäätmed; Biotööstuskompleks; Biogaasi ressurss; Biogaas; Vedelad biokütused


Bioenergia

Seotud artiklid: Energiaressursid; Kütused; Soojusmajandus; Varustuskindlus


Artikkel Bioenergia kirjeldab taastuvaid ning alternatiivseid energiaallikaid. Bioenergia on oma olemuselt osa taastuvenergiast, mis on omakorda osa koguenergiast ning mille all mõistetakse ka biomassist toodetud energiat - soojust, elektrit ning biokütuseid. [1]

Metsa energeetiline ressurss

Seotud artiklid: Soojusmajandus; Varustuskindlus, Mets

Eesti mets ning energeetika

Eestis on puitkütuste tarbimine ning tootmine peaaegu tasakaalus. Erandiks on pelletkütus, mille toodang suures osas eksporditakse. Puitkütuste tarbimine oli kuni 2009. aastani tasakaalus, kuid kasvas seejärel hüppeliselt, olles põhjustatud puidu kui energiaallika kasutamise kasvust elektrijaamades, mille tingis omakorda taastuvallikatest elektri tootmise riikliku toetusskeemi muutmine.

Mets on Eesti olulisim taastuv loodusvara, keskkonnakujundaja, paljude loomade ning taimede elupaik ja oluline toorainebaas tööstusele ning energeetikale (puitu kütusena kasutavad katlamajad on kujutatud joonisel 1). Aastakümnete pikkuse metsade jätkusuutliku majandamise korral läheneb metsade iga-aastane raiemaht juurdekasvule. Tagamaks metsade tootlikkust ja elujõulisust ning mitmekesist ja tõhusat kasutamist, on Eesti metsanduses toimuva koordineerimiseks ning planeerimiseks koostatud Eesti metsanduse arengukava aastani 2020.

Rohtse biomassi energeetiline ressurss

Seotud artiklid: Soojusmajandus; Soojusvarustus; Rohtne biomass; Biogaasi ressurss

Rohtne biomass ja energia

Rohtset biomassi on võimalik energiaks muundada nii toorainet otseselt põletades, kui ka biogaasiks kääritades (misjärel saab energia tootmisel kasutada biogaasi). Rohtse biomassi energeetilise ressursi potentsiaal on esitatud tabelis 1. Oluliseks on siinkohal asjaolu, et tooraine otsesel põletamisel on tähtis madal niiskusesisaldus.

Energia tootmisel rohtsest biomassist on võimalik kasutada järgnevalt toodud sisendeid:

Jäätmete energeetiline ressurss

Seotud artiklid: Soojusmajandus; Soojusvarustus; Jäätmed

Jäätmete kasutamine energia tootmiseks

Vastavalt Jäätmeseadusele loetakse jäätmeteks mistahes vallasasja või kinnistatud laeva, mille valdaja on ära visanud, kavatseb seda teha või on kohustatud seda tegema, mis paraku välistab võimaluse kasutamaks kõiki jäätmeid energia tootmiseks. Energia tootmisel kasutatavate jäätmete energeetilise ressursi hindamisel arvestatakse järgnevalt toodud sisenditega:

Energeetilise ressursi potentsiaal

Eesti jäätmete ressursi tehnilis-majanduslikult kasutatav primaarenergia potentsiaal ulatub 795 GWh-ni aastas (2,86 PJ). 2011. aastal kasutati sellest 146 GWh (0,526 PJ). Ressursi kasutamist suurendab hüppeliselt Iru elektrijaama jäätmeploki kasutuselevõtt. Näitlikult on jäätmete potentsiaalset energeetilist ressurssi kujutatud joonisel 2. Jäätmekütuste primaarenergia ressursiks hinnati 2013. aastal Statistikaameti andmetel 1225,4 GWh, ning tegelikuks lõpptarbimiseks 295 GWh. [2]

Biogaasi energeetiline ressurss

Seotud artiklid: Biogaas; Transpordi ENMAK stsenaariumid; Biogaasi ressurss

Biogaasi tootmine Eestis

2010. aastal toodeti Eestis 13 130 000 Nm3 (normaalkuupmeetrit) biogaasi, millest enamus 9 300 000 Nm3 pärines prügilatest. Statistikaameti andmetel hinnati biogaasist primaarenergia tootmist 17 000 000 m3-le. [3]

2012. aastal toodeti Eestis biogaasi järgnevalt toodud ettevõtetes:

Biogaas (prügilagaas) tekib ka prügilates, kus seda kogutakse, kasutades vastavat kogumistorustikku. 2012. aastal koguti seda Väätsa, Jõelähtme, Uikala, Pääsküla ning Paikuse prügilates. Kõikide nimetatud tootmisüksuste (v.a Uikala) puhul toodetakse biogaasist (sh prügilagaasist) soojus- ja (või) elektrienergiat. Biogaasi puhastamisel biometaaniks saab seda kasutada mootorikütusena paralleelselt surumaagaasiga. Eestis praegusel hetkel veel kahjuks biometaani ei toodeta. Keskkonnainvesteeringute Keskusest saadud toetuste abil on arendamisel Ilmatsalu, Vinni, Oisu ja Tartu Veevärgi biogaasikompleksid.

Energeetilise ressursi potentsiaal

Eesti teoreetiliseks 60%-lise CH4 sisaldusega biogaasi potentsiaaliks on hinnatud 0,8-1,5 miljardit Nm3 (biometaani (CH4 osakaal 98%) vastavalt 480-900 miljonit Nm3/a) sõltuvalt sellest, kui palju maad kasutatakse rohelise biomassi kasvatamiseks. Biogaasi ressurssi Eestis kirjeldab joonis 3.

Biogaasi tootmise sisenditeks on:

Biogaas

Seotud artiklid: Biogaasi ressurss; Transpordi ENMAK stsenaariumid; Biogaas

Biogaas on anaeroobse kääritamise teel saadud gaasiline kütus, mis koosneb 45-70% ulatuses metaanist (CH4), 30-40% süsinikdioksiidist (CO2) ja teistest komponentidest nagu N2, O2, NH4, H2S. Biogaas tekib looduses, kui keskkond on anaeroobne (hapnikuvaba), seda näiteks soodes, sõnnikuhoidlates ja lehma maos. Kui luua samasugused tingimused tehislikult biogaasikääritites, st temperatuur vähemalt 37 °C, keskkond on anaeroobne ning olemas on piisav kogus biomassi, on võimalik nimetatud gaasi tehislikult toota.

Biogaasi sisendina kasutatavat biomassi saab jagada põllumaal kasvavaks biomassiks (hein, teraviljad, õlikultuurid) ja tootmises tekkivaks biomassiks (sõnnik, reoveemuda ning orgaaniliselt lagunevad jäätmed). Lisaks on biogaasi võimalik saada nn "iseenesliku anaeroobse käärimise" protsessi käigus prügilatest (prügilagaas) ja see kokku koguda ning muundada kasulikuks energiaks. Oluliseks on mainida, et puidupõhine biomass ei kääri ning seeda puidust anaeroobse lagundamise teel biogaasi ei saa. Puidupõhist biomassi saab kas gaasistada või põletada energia saamiseks. Gaasistamise üks saaduseid võib olla metaan, mida tihtipeale nimetatakse sellisel juhul sünteetiliseks biogaasiks.

Biogaasi kütteväärtus jääb enamasti vahemikku 5-7 kWh/Nm3.

Vedelad biokütused

Seotud artiklid: Kütuste ENMAK stsenaariumid; Vedelad biokütused


Tulenevalt energiatarbimise pidevast kasvust, on ka vedelate biokütuste üldisele tootmisele prognoositud kasvu. Tulenevalt tehnoloogia olemasolust ja kasutatavusest toodetakse hetkel peamiselt I ja II põlvkonna vedelaid biokütuseid.

I põlvkonna vedelad biokütused:

  • bioetanool suhkrust ja tärklisest. Tooraineks on mais, nisu jt teraviljad, suhkrupeet, kartul;
  • biodiislikütus rapsi- ja sojaõlist.


II põlvkonna vedelad biokütused:

Eestis saab vedelate vedelate biokütuste tootmise lähtematerjalidena käsitleda:

  • juurviljad (kartul, suhkrupeet;
  • teraviljad (rukis, nisu, tritikale, oder);
  • viljapõhk;
  • viljakasvatuse kõrvalproduktid (jääde);
  • looduslikel ja pool-looduslikel rohumaadel kasvav rohi;
  • puittaimed (metsakasvatuse jäägid, raiejäägid);
  • puidupõhise biomassi töötlemise kõrvalsaadused (saepuru, töötlemisjäägid);
  • biojäätmed.

Biotööstuskompleks

Seotud artiklid: Biogaas; Biogaasi ressurss; Mets; Rohtne biomass; Biotööstuskompleks

Põhikontseptsioon

Biotööstuskompleksi kontseptsioon on sarnane tänapäevaste nafta rafineerimistehastega, milles valmistatakse mitmesuguseid kütuseid ja naftaprodukte keemiatööstusele. Tööstuslikke biotööstuskomplekse peetakse kohaliku biomassi põhise tööstusharu loomise kõige paljulubavamaks vahendiks. Biotööstuskompleksi eeliseks on see, et maksimeeritakse tooraine (biomass kasutust ja väärindatakse lähtetootret võimalikult paljudeks produktideks, kasutades samas mitmeid erinevaid lähtematerjale parimal võimalikul viisil. Töötlusprotsesside heitsoojust on võimalik kasutada asulate või üksikehitiste soojusega varustamiseks.

Biotööstuskomplekside üldiseks sisendiks on biomass ja saaduseks kütused, kemikaalid ja materjalid. Kõigi eelnimetatud platformide tehnoloogiliste protsesside kõrvalsaadusteks on soojus ja elekter. Toodetavad kõrge rahalise väärtusega, aga samas väikesemahulised kogused kemikaale (nt aminohapped, piimhape) annavad kasumi ja madalama väärtusega, ent suure tootmismahuga produktid (nt biokütused) aitavad riikidel täita ELi ees võetud kohustusi kasvuhoonegaaside vähendamiseks.

Biotööstuskompleksid Eestis

Eestis oleksid biotööstuskompleksidele sobivaks ressursiks puit, rohtne biomass ning olme, tööstuse ja põllumajanduse biojäätmed ning kõrvalsaadused. Välisriikide kogemuse baasil oleks näiteks puitbiomassi põhise biotööstuskompleksi majanduslikult tasuda bioetanooli toodangu maht 100 000 tonni aastas (sellist biotööstuskompleksi hakati 2013. aastal rajama Soomes).

Eestis vajab uurimist väiksema mastaabiliste, kuid hinnalt kallimaid lõpptooteid valmistatavate biotööstuskomplekside teostatavust ja nende majanduslikku tasuvust.

RSS uudisvoog

Joonis 1. >300 kW võimsusega puitkütustel katelseadmed (2012. aasta seisuga) (värvidega tähistatus: roheline - soojuse toodang 0...1194,5 MWh/a; kollane - soojuse toodang 1194,5...3332,75 MWh/a; punane - soojuse toodang 3332,75...433 870 MWh/a) [4], [5]

Viited

  1. Eesti Põllumajandusministeerium. Biomassi ja bioenergia kasutamise edendamise arengukava aastateks 2007-2013.
  2. Statistikaamet. KE024: Energiabilanss kütuse või energia liigi järgi, TJ. (23.04.2015).
  3. Statistikaamet. KE023: Energiabilanss kütuse või energia liigi järgi. (23.04.2015).
  4. Artikkel. Metsa energeetiline ressurss
  5. Erametsakeskus. Eesti katlamajade andmetabel. 31.03.2015
  6. 6,0 6,1 6,2 Estonian Development Fund. Final Report. Energy Resources of Estonia, 2013.


Täiendavat lugemist

Aasta Kategooria Pealkiri
2007 Arengukava Biomassi ja bioenergia kasutamise edendamise arengukava aastateks 2007-2013
2012 Arengukava Eesti maaelu arengukava 2007-2013
2011 Analüüs Pindalatoetused 2011
2014 Veebileht Põllumajanduse Registrite ja Informatsiooni Amet
2014 Uuring Kasutusest väljas oleva põllumajandusmaa ressurss, struktuur ja paiknemine
2007 Uuring Eestis olemasoleva, praeguse või juba kavandatud tootmise-tarbimise juures tekkiva biomassi ressursi hindamine
2013 Uuring Biomassi kasutamine energeetikas Lõuna-Eesti regioonis
2014 Veebileht Rohtse biomassi-alane avaldatud akadeeminile teave
2011 Uuring Tartumaa taastuvate olme- ja tööstusjäätmete energiaressursside ülevaade
2011 Uuring Production chains for straw biomass and energy production using a whole bale boiler
2007 Ülevaade Ülevaade Eesti bioenergia turust 2006. aastal
2008 Ülevaade Ülevaade Eesti bioenergia turust 2007. aastal
2011 Ülevaade Ülevaade Eesti bioenergia turust 2010. aastal
2012 Ettekanne Eesti bioenergia turg 2010. aastal
1995 Lõputöö Mimeaastased rohttaimed energeetilise toormena Eesti Vabariigis
2003 Lõputöö Energiavõsa Eestis
2012 Doktoritöö Site-specific energy crop planning: potential land resource, pedo-climatic and economic risks
2005 Käsiraamat Biokütuse kasutaja käsiraamat
2014 Veebileht The Bioenergy System Planners Handbook
2014 Ülevaade Sustainable Use of Biomass
2013 Ettekanne Bioenergeetika olulisus metsaomanikule
2012 Ettekanne Global usage perspectives of biomass
2012 Ettekanne Taastuvenergia osatähtsus Eestis ja biomassi osatähtsus
2012 Ettekanne Biomassist energiat, kas mõju puiduhinnale on tingitud sellest
2011 Ettekanne Biokütuste termokeemiline töötlus. ORC-l põhinev soojuse ja elektri koostootmine
2007 Uuring Bioenergiastrateegia Balti mere regioonis
2006 Aruanne Biomassi kättesaadavus ja maksumus maanteesõidukikütuste toorainena Euroopa Liidus
2011 Ettekanne Biokütuste potentsiaalist Eestis
2004 Analüüs Biodiisli tootmise alustamise tasuvuse analüüs
2007 Uuring Biofuels - is the cure worse than the disease?
2007 Uuring Biofuels - at what cost?
2007 Raport Well-to-wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the european context
2005 Projekt Biokütuste tootmise ja kasutamise riikliku programmi ettevalmistamine
- Väljaanne Põllumajanduses kasutatavate biogaasiseadmete gaasitootlus
2007 Lõpparuanne Maaressurss
2007 Aruanne Rohtsete energiakultuuride uuringud
2007 Lõpparuanne Puittaimede kasutusvõimalused energiakultuurina Eestis
- Aruanne Päideroo, teraviljade ja kanepi kasutusvõimalused energiakultuurina Eestis
2007 Lõpparuanne Galeega ja lutsern energiakultuuridena Eestis nii kuiva massina otsepõletamiseks kui toore massina edasiseks ümbertöötlemiseks
2008 Lõpparuanne Biomassi tehnoloogiauuringud ja tehnoloogiate rakendamine Eestis
2007 Vahearuanne Energiakultuuride tootmise tasuvusuuring
2014 Bakalaureusetöö Eesti metsamaa investeeringu tootluse ja riski analüüs ning sobivus inflatsiooniriski maandamiseks
2012 Aruanne Rohetöökohtade potentsiaal Eestis
2015 Uuring Current and Future Cost of Photovoltaics
2010 Aruanne Biomassist elektrienergia koostootmise täpema juhise ettepaneku seletuskiri
2010 Aruanne Biomassist elektrienergia koostootmise täpsema juhise ettepanek


Kontaktvõrgustik

Kontaktvõrgustik on koostamisel. Kui soovite artikli kontaktvõrgustikuga liituda, võtke ühendust artikli teemahalduriga.

On Teil ettepanekuid, kuidas "BIOENERGIA" artiklit täiendada? Leidsite infot, mis ei ole enam ajakohane või vajab täpsustamist? Võtke ühendust artikli "BIOENERGIA" teemahalduriga MARGUS ALTEMENT e-aadressil margus.altement@arengufond.ee või avaldage arvamust selle artikli ARUTELU all.

Personaalsed tööriistad
Energiatalgud Energiaühistud
Nimeruumid

Variandid
vaatamisi
Toimingud
Tööriistad