Βιοενέργεια

Η βιοενέργεια είναι μια μορφή Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) που προέρχεται από την ενεργειακή αξιοποίηση οργανικών υλικών βιολογικής προέλευσης. Τα οργανικά, αυτά, υλικά ονομάζονται γενικά βιομάζα και αποτελούν πρώτες ύλες που μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης έχουν μετατρέψει την ηλιακή ενέργεια που λαμβάνουν μέσω της ακτινοβολίας σε χημική.
Εξ ορισμού της η βιομάζα συμπεριλαμβάνει πολύ μεγάλη πληθώρα διαφορετικών μεταξύ τους υλικών, όπως είναι τα ενεργειακά φυτά (μίσχανθος, ελαιοκράμβη, καλαμπόκι, κέναφ, σόργο, αγριαγκινάρα κ.α.), το ξύλο σε όλες του τις μορφές (απόβλητη ξυλεία, πριονίδι, κλαδέματα κ.α.), τα αγροτικά υποπροϊόντα (κλαδιά, άχυρο, πυρηνόξυλο, κ.α.), τα κτηνοτροφικά απόβλητα, τα οργανικά βιομηχανικά απόβλητα (τυρόγαλα, απόβλητα σφαγείων, κατσίγαρος κ.α.), τα απόβλητα τροφίμων (υπολείμματα τροφών, παραπροϊόντα βιομηχανικών διεργασιών, λίπη, λάδια κ.ά) 
Το καύσιμο που παράγεται από την κατάλληλη επεξεργασία της βιομάζας ονομάζεται βιοκαύσιμο. Επι της ουσίας, δηλαδή, βιομάζα είναι η πρώτη ύλη, βιοκαύσιμο είναι το καύσιμο στο οποίο μετατρέπεται και βιοενέργεια η ηλεκτρική/θερμική/κινητική ενέργεια η οποία παράγει.
Συνεπώς ο διαχωρισμός των βιοκαυσίμων από τη βιοενέργεια είναι δίχως νόημα καθώς ουσιαστικά αναφερόμαστε σε ένα πράγμα: την αειφόρο παραγωγή ενέργειας από βιομάζα. Σημειώνεται ότι τα δεύτερης γενιάς βιοκαύσιμα που χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο πλέον για την παραγωγή βιοενέργειας δεν έχουν αρνητική επίδραση στη διατροφική αλυσίδα,καθώς χρησιμοποιούν απόβλητα ή μη βρώσιμα φυτά για την παραγωγή καυσίμων.

Η βιοενέργεια στην Ελλάδα και τον κόσμο

Σύμφωνα με απογραφή του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) το 2007 η εκτίμηση για τα άμεσα διαθέσιμα αποθέματα βιομάζας στην Ελλάδα ήταν 7.500.000 περίπου τόνοι υπολειμμάτων γεωργικών καλλιεργειών (σιτηρών, αραβόσιτου, βαμβακιού, καπνού,
ηλίανθου, κλαδοδεμάτων, κληματίδων, πυρηνόξυλου κ.ά.), καθώς και περίπου 2.700.000 τόνοι δασικών υπολειμμάτων υλοτομίας.

Τεχνολογίες παραγωγής βιοενέργειας

Ως αποτέλεσμα του πλήθους των διαφόρων ειδών βιομάζας, οι τεχνολογίες μετατροπής τους σε βιοενέργεια είναι πολλές και αρκετά διαφορετικές μεταξύ τους. Συνήθως διακρίνονται, αναλόγως του τρόπου με τον οποίο παράγεται το καύσιμο, σε θερμικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες.

Θερμικές Διεργασίες

Στις θερμικές διεργασίες κυριαρχεί η καύση της βιομάζας και η παραγωγή ενέργειας είτε μέσω ατμοστροβίλου ή μεσω Οργανικού Κύκλου Rankine (ORC). Είναι και η τεχνολογία με τις περισσότερες εφαρμογές για την παραγωγή βιοενέργειας παγκοσμίως.
Θερμικές, αλλά εν μέρει και χημικές, θεωρούνται οι διεργασίες της αεριοποίησης και της πυρόλυσης, δυο πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες οι οποίες αναμένεται να έχουν τεράστια ανάπτυξη τα προσεχή έτη.
Κοινό χαρακτηριστικό όλων των θερμικών τεχνολογιών είναι η απαίτηση για χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία της βιομάζας.

Χημικές Διεργασίες

Η βασικότερη χημική διεργασία παραγωγής βιοκαυσίμων και, τελικά, βιοενέργειας είναι η μετεστεροποίηση. Αποτελεί τη συνηθισμένη μέθοδο για την παραγωγή βιοντίζελ μετατρέποντας τα τριγλυκερίδια των ελαίων και λιπών που τροφοδοτούν τη διεργασία σε αλκυλεστέρες-τις ενώσεις που αποτελούν το βιοντίζελ. Η χημική σύσταση των πρώτων υλών είναι καθορστική για την απόδοση της μετεστεροποίησης.

Βιολογικές Διεργασίες

Δύο είναι οι βιολογικές διεργασίες που παράγουν τεράστιες ποσότητες βιοενέργειας σε όλο τον κόσμο: η ζύμωση λιγνοκυτταρινούχων και σακχαρούχων υλικών για την παραγωγή βιοαιθανόλης και η αναερόβια χώνευση οργανικών αποβλήτων για την παραγωγή βιοαερίου.
Η ζύμωση εφαρμόζεται για την παραγωγή καυσίμου κίνησης, την βιοαιθανόλη, που είναι υποκατάστατο της βενζίνης, ενώ το βιοαέριο καίγεται, κατά κανόνα, σε μηχανές συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας για την παραγωγή ενέργειας με υψηλές αποδόσεις.