One of the great challenges to our society in the future is to find a sustainable manner to obtain bio-based products biofuels and chemical products) from renewable resources. From this point of view, biomass resulted in silviculture, agriculture from cultivation or as by-products from processing industries, wastes from exploitation or municipal wastes may be considered. The use of biomass as energy and chemicals source has the following advantages: (1) is an indigenous source and therefore it assures reducing dependency on import and increasing security in supplying (most of the resources there are in the political instability zones); (2) as in the case of other renewable sources, the biomass offers a great potential to create new jobs in agriculture, silviculture and environmental protection. (3) the technologies used to obtain renewable carriers of energy ofers promising opportunities for businesses because it is expected the increasing consumption of energy an chemical products; (4) in many industries biomass is a by-product resulted in the processing and its use will can solve the problem of wastes and energy or chemical products. In this paper a model is presented which allow both assurance and development of resources, and their valorization by biorefining, which can be translated at the level of small and medium enterprises.
1 of 27
Download to read offline
More Related Content
Un n model..valentin popa reabilitarea zonelor
1. UN MODEL PENTRU
VALORIFICAREA BIOMASEI CA
RESURS DE ENERGIE I
PRODUSE CHIMICE
Valentin I.Popa
Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi Iasi
vipopa@tuiasi.ro; vipopa15dece@yahoo.com
2. Utilizarea biomasei ca sursa de energie
si produse chimice prezinta
urmatoarele avantaje:
este o sursa indigena si prin urmare asigura
reducerea dependentei de import si cresterea
securitatii in aprovizionare (majoritatea
resurselor fosile se afla in zone instabile din
punct de vedere politic);
ca si in cazul altor surse regenerabile ofera un
potential enorm pentru crearea de locuri de
munca in agricultura si in silvicultura, precum
si in intreprinderi mici si mijlocii;
3. in multe industrii biomasa este un produs
secundar rezultat din prelucrare, astfel
incit utilizarea sa, rezolva atit problema
deseurilor cit si cea a energiei.
tehnologiile pentru obtinerea purtatorilor
de energie regenerabili si a
bioproduselor ofera oportunitati
promitatoare pentru afaceri, deoarece
este de asteptat cresterea consumului de
energie si de bioproduse.
4. Valorificarea biomasei din
resurse secundare presupune:
Stabilirea resurselor secundare de
biomasa (disponibilitati, caracteristici
fizioco-chimice si limite de variatie);
Modernizarea si elaborarea de
tehnologii eficiente de prelucrare;
Selectarea, acceptul, transferul si
asimilarea tehnologiilor la utilizatorii
potentiali
5. Exemple de tehnologii de conversie a biomasei vegetale
Procedeul utilizat Materie prim Faza actual de
aplica釘ie
Produce
Termochimice
Combustie direct lemn, resurse secundare
agricole, forestiere,
municipale
樽n ferme, de uz
local,
industrial
1000 t /zi
cldur,abur
electricitat
e
Gazificarea cu aer
sau oxigen
lemn, resurse secundare
agricole, forestiere,
municipale
industrial Gaz srac,
SNG
alcool
etilic
Piroliza Lemn/deseuri municipale industrial Gaz mediu
gudron
Chimice
Hidroliza acid Lemn, resurse secundare
agricole/vegetale
industrial Alcool etilic
Biochim
Fermenta釘ie
alcoolic
Gr但u, trestie de zahr,
manioc, porumb,
topinambur, cassava,
sfecl de zahr
Industrial/pilot Alcool etilic
8. Domeniile de aplicare posibila a produselor
obtinute prin biotehnologie
Industria farmaceutic
Hormoni
Vitamine
Aminoacizi esen釘iali
Antibiotice
Enzime 樽ncapsulate
Imunostimulatori
Substan釘e antitumorale, antivirale i
antifungice
Steroizi
alte substan釘e fiziologic active
Industria chimic
Solven釘i
Aditivi
Acizi organici, chinone, etc.
Carburan釘i
Enzime imobilizate i electrozi enzimatici
Aminoacizi
Substan釘e tensioactive
Al釘i 樽nlocuitori petrochimici
Agricultur i alimenta釘ie
Polizaharide
Coloran釘i
Enzime
Glucide
Pigmen釘i
Lipide
Proteine
Hormoni
Stimulatori de cretere
Bacterii fixatoare de azot
Antiduntori
Specii de plante rezistente
9. Industria petrolului i mineritului
Agen釘i pentru recuperarea petrolului i metalelor
Silvicultur i exploatarea lemnului
Noi specii transgenice
Bacterii fixatoare de azot
Stimulatori de cretere
Insecticide i al釘i antiduntori
Specii cu con釘inut sczut 樽n lignin i lungime
mare a fibrelor
Microorganisme active pentru fermenta釘ie i
pretratamente
Industria de celuloz i h但rtie
Microorganisme active pentru dezincrustare
i bio樽nlbire, fibrilare biochimic i
activarea enzimatic a lemnului
(prelucrri ulterioare)
Celuloz bacterial
Microorganisme pentru decolorarea
efluen釘ilor
Microorganisme active pentru fermenta釘ie
15. Definirea proiectului
Sistem de cultivare agroforestier de tip mozaic
management ecologic si divers;
permite cooperarea si transferul tehnologic
intre diferite sectoare;
asigura materii prime, energie si combustil,
alimente etc.
investitiile sint recuperabile atit pe termen scurt
cit si lung
16. Foioase
Culturi cu
ciclu scurt de
rotatie
Stupi
Oleaginoase
Culturi de
Legume
Plantatii forestiere
Perdele
protectie
Definirea proiectului
18. Avantajele proiectului
Asigura conditii de dezvoltare durabila prin:
valorificarea terenurilor degradate si slab productive
dezvoltarea sectoarelor agricol, zootehnic, piscicol si a unora
conexe (apicol, cultivare de ciuperci, fructe de padure) si de
prelucrare si industrializare ( produse alimentare, fibre textile
etc.)
reducerea emisiei de dioxid de carbon prin procesul
fotosinteza
crearea unor surse interne de materii prime si energie cu
reducerea dependentei de import
crearea de locuri de munca in agricultura si silvicultura
oportunitati pentru afaceri prin intreprinderi mici si mijlocii
valorificarea subproduselor si deseurilor de exploatare
agricola si silvica
19. Proiecte derivate
resurse energetice si chimice pe baza de biomasa vegetala;
noi specii de plante
biocombustibili
bioremedierea terenurilor degradate si slab productive prin
culturi specifice de plante si produse naturale (deseuri vegetale
si industriale, composturi, lignine reziduale si namoluri etc.)
antioxidanti pentru produse alimentare si cosmetice pe
baza de produse naturale
regulatori de crestere si protectie a plantelor pe baza de
produse naturale- agricultura ecologica
antifungice si antibacteriene pe baza de produse naturale
coloranti pe baza de produse naturale
20. Parteneri posibili
Administratia locala
Directiile agricole si silvice
Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi Iasi
Universitatea de Stiinte Agronomice si Medicina
Veterinara
Facultatea de Biologie
Statiuni de cercetare in domeniile agricol, horticol,
zootehnic etc.
Colective de cercetare in domeniile sociologic si
economic
Etc.
21. Etape in desfasurarea proiectului
Stabilirea surselor de finantare
Stabilirea consortiului participantilor in proiect si
identificarea competentelor
Identificarea terenurilor slab productive si degradate
si a resurselor materiale ce pot fi implicate in proiect
Proiectarea si realizarea infrastructurii (cai de acces,
constructii, irigatii etc.)
Selectionarea/obtinerea/producerea materialului
saditor si semincer adecvat introducerii in cultura
Sistematizarea terenurilor si efectuarea lucrarilor
agrotehnice (introducerea in sol a precursorilor de
humus, acolo unde este cazul)
22. Etape in desfasurarea proiectului
Sadirea, semanarea, ingrijirea si evaluarea
culturilor
Studii tehnico-economice privind potentialul de
productie si valorificare; identificarea activitatilor
conexe
Lucrari de cercetare privind potentialul
chimic si energetic al produselor rezultate din
culturi
Transfer tehnologic, crearea de intreprinderi
mici si mijlocii
Evaluarea eficientei economice a proiectului
24. Experienta Universitatii Tehnice
Gheorghe Asachi
detine informatii privind tehnologiile de valorificare a
speciilor forestiere si plantelor anuale in industria
de celuloza si hartie (contacte cu sectorul); culturi
energetice producatoare de hidrocarburi
poseda experienta in caracterizarea si evaluarea
potentialului chimic si energetic al biomasei
vegetale (dispune de baza materiala)
poseda rezultate de cercetare ale unor procese de
bioremediere si tratare a solurilor degradate
are vizibilitate interna si internationala prin
publicatii, brevete, programe de cercetare cu finantare
interna si internationala
25. COMPLEX AGROINDUSTRIAL PENTRU OB鄭INEREA DE
BIOCOMBUSTIBILI, COMPUI CU ACTIVITATE BIOLOGIC I ENERGIE
DIN RESURSE REGENERABILE
FORESTIERE
RESURSE
AGRICOLE
- Biomas
- Flor + faun
caracteristice
- Fructe de pdure
- Ciuperci
- Stuprit
Rapi釘
Soia
Cartofi
Cereale
Sfecl
Biodiesel
Bioetanol
N SISTEM
Biogaz
Solar
Biomas
Eolian
ENERGIE
Subproduse din
cultur
(biomas)
Subproduse din
prelucrare i
fermeta釘ie
Separare de produse cu
activitate biologic
Produse
secundare
Fermenta釘ie/Compostrare
Produse cu activitate
biologic
Furaje
Bioetanol
Biogaz
Compost
Ardere
26. Concluzii
Inchiderea ciclului poate asigura resurse
suplimentare de biomasa (sub forma de
subproduse din exploatare/prelucrare)
valorificabile pe diferite cai, cu posibilitatea
obtinerii de energie sau produse chimice;
Resursele regenerabile rezultate in urma
procesului de fotosinteza pot fi sporite si exista
conditii pentru realizarea unui complex agro-
forestier energetic si chimic, autonom si
compatibil cu mediul inconjurator.