Pentru orice cultur? agricol? sau asocia?ie de vegeta?ie natural?, patru factori determin? productivitatea net? sau cre?terea net? a biomasei: cantitatea de energie solar? incident?; propor?ia din aceast? energie interceptat? de organele verzi ale plantei; eficien?a conversiei fotosintetice în biomas? a energiei interceptate; pierderile de biomas? prin respira?ie.

Speciile vegetale terestre difer? mult în privin?a randamentului conversiei energiei solare si al produc?iei de biomasa. Poten?ialul acestor specii este evaluat în zona temperat?, la 20-30 t biomas? uscat?/ha/an, dar valorile sunt realizabile numai de cele mai productive specii ?i în condi?ii de mediu foarte favorabile. Paji?tile naturale produc în medie 4,5 t biomasa uscata/ha/an, iar la unele plante din flora spontana se ajunge la valori de 9-14,1 t/ha/an.

Dintre culturile agricole, culturile pentru boabe si cele furajere se caracterizeaz? printr-un poten?ial de 21-24 t biomas? uscat?/ha/an; în exploata?iile agricole obi?nuite aceste plante asigur?, în medie, 5 t boabe/ha/an sau, respectiv, 12,5 t biomas? uscat?/ha/an.

Productivitatea energetic? a principalelor soiuri de plante cultivate în acest scop este prezentat? în tabelul de mai jos.

Produc?ia de materie uscat? [t/ha]	Cultura	Produc?ia echivalent? de petrol [l/ha]
30	miscanthus, sorg, sorg dulce, stuf	12.000
20	maz?re, floarea-soarelui, cânep?, cereale, papur?, salcie, plop, eucalipt	8.000
10	rapi??, hri?c?, salcâm	1.000

La arbori, productivitatea primar? este estimat? în medie la 8,6 t/ha/an, speciile forestiere foioase (cu frunz? c?z?toare) din zona temperat? pot produce circa 12 t/ha/an, iar coniferele 15-18 t/ha/an. În zona temperat?, o p?dure de stejar sau de fag în vârsta de 120 de ani reprezint? o biomas? evaluat? la 275 t substan?? uscat?/ha. Planta?ile forestiere intensive asigur?, în prezent, unele dintre cele mai mari produc?ii de biomasa (36-40 t/ha/an).

Clasific?ri ale biomasei

Resursele de biomas? care pot fi folosite pentru producerea de energie sunt foarte diverse. O clasificare poate fi f?cut? din punct de vedere al reziduurilor (de?eurilor) primare, secundare ?i biomasa care este special cultivat? pentru scopuri energetice:

Reziduurile primare sunt produse din plante sau din produse forestiere. Astfel de biomas? este disponibil? "în câmp" ?i trebuie colectat? pentru utilizarea ei ulterioar?.

Reziduurile secundare devin disponibile dup? ce un produs din biomas? a fost folosit. Reprezint? diferite de?euri, care variaz? din punct de vedere al frac?iei organice, incluzând de?euri menajere, de?euri lemnoase, de?euri de la tratarea apelor uzate, etc.

De?eurile forestiere includ de?euri care nu mai pot fi folosite, copaci imperfec?i din punct de vedere comercial, copaci usca?i ?i al?i copaci care nu pot fi valorifica?i ?i trebuie t?ia?i pentru a cur??a p?durea.

Culturile cu scopuri energetice:

• copaci cu viteza mare de cre?tere: plopul, salcia, eucaliptul;
• culturile agricole: trestia de zah?r, rapi?a, sfecla de zah?r;
• culturi perene: miscanthus;
• plante erbacee cu viteza mare de cre?tere: Switchgrass sau Panicum virgatum (o plant? peren? ce cre?te în America de Nord), Miscanthus sau iarba elefant (iarba de Uganda).

Exist? un poten?ial mare de biomas? ce poate fi ?i mai mult m?rit printr-o utilizare mai bun? a resurselor existente ?i prin cre?terea productivit??ii culturilor.

Conversia biomasei

Exceptând cazurile în care arderea direct? este potrivit?, biomasa brut? necesit? transformarea în combustibili solizi, lichizi sau gazo?i care pot fi folosi?i pentru producerea de c?ldur?, electricitate ?i drept combustibil pentru autovehicule. Aceast? conversie se realizeaz? prin procese mecanice, termice sau biologice.

Procesele mecanice nu sunt strict de transformare deoarece ele nu schimb? natura biomasei. Exemple de astfel de procese sunt: sortarea ?i compactarea de?eurilor, procesarea reziduurilor de lemn în balo?i, pelete ?i brichete, tocarea paielor ?i cocenilor, presarea semin?elor oleagenoase. Astfel de procese sunt folosite pentru pretratarea biomasei.

Arderea, gazificarea ?i piroliza sunt exemple de procese termice. Ele produc, fie c?ldur?, fie un gaz sau lichid. Gazul poate fi folosit pentru alimentarea unui motor sau a unei pile de combustie. Lichidul poate fi transformat mai departe în combustibili lichizi sau gazo?i.

Fermenta?ia ?i digestia sunt exemple de procese biologice. Acestea se bazeaz? pe activitatea microbian? sau enzimatic? de transformare a zah?rului în etanol, sau a biomasei în combustibili solizi sau gazo?i. În figura de mai jos sunt schematizate principalele directii de conversie a biomasei.



Procese biochimice de conversie a biomasei

Principalele procese biochimice de conversie a biomasei sunt fermenta?ia ?i digestia anaerob?.

Digestia anaerob? (AD) este un proces ce are loc în absen?a oxigenului, prin care o popula?ie mixt? de bacterii catalizeaz? scindarea polimerilor din materia organic? cu formarea unui gaz, numit biogaz, con?inând în principal metan ?i dioxid de carbon ?i mici cantit??i de amoniac, hidrogen sulfurat ?i mercaptani ce sunt corozivi, otr?vitori ?i au miros pronun?at.

Biogazul are un con?inut energetic de circa 22.000 kJ/m3, deci este un gaz de calitate medie.

Pentru producerea biogazului prin digestie anaerob? se poate folosi n?molul provenit de la tratarea apelor uzate, iarba ?i orice cultur? agricol?, b?legar ?i de?euri agricole ?i alimentare, inclusiv cele de la abatoare, restaurante, magazine alimentare ?i de?eurile din industria farmaceutic?. Biogazul mai poate fi extras de la rampele de gunoi, unde acesta se formeaz? spontan ?i dac? nu este colectat poate provoca probleme de mediu pentru ca este un gaz cu puternic efect de ser?. În figura trei este prezentat? produc?ia de biogaz care se poate ob?ine din diferite tipuri de materiale.

Beneficiile de mediu rezultate prin înlocuirea benzinei ?i a motorinei cu biogaz sunt considerabile. Pentru a fi injectat în conductele de gaz natural sau folosit la autovehicule este necesar? înl?turarea dioxidului de carbon din biogaz. Prin spalare cu jet de ap? se elimina CO2 pana la 90%. Aceasta permite ob?inerea biometanului sub presiune din biogaz ce poate fi folosit la autovehicule.








Figura de mai sus prezint? poten?ialul biomasei din agricultur? ?i silvicultur? pentru jude?ele din România.

Maramure?, poten?ialul însumeaz? 2062 TJ, din care 71,29% din agricultur? si 28,71% din industria forestier?.




Fondul forestier al jude?ului Maramure? la data de 31.12.2010 este de 265784 ha, reprezentând cca. 42% din suprafa?? ?i cuprinde p?duri, pepiniere, drumuri, terenuri de administrare. Din aceast? suprafa?? 17000 ha sunt administrate de ocoale silvice private ?i 16856 ha sunt complet neadministrate (proprietari persoane fizice).

Direc?ia Silvic? Maramure? administreaz? în total 214704 ha p?dure, astfel:

145.509 ha - în proprietatea statului, din care:

• 12.943 ha p?dure de câmpie
• 54.254 ha p?dure de deal
• 78.312 ha p?dure montan?

69.195 ha - în proprietate privat?, din care:

• 39.420 ha apar?ine ora?elor ?i comunelor
• 11.134 ha apar?ine proprietari priva?i
• 18.640 ha apar?ine diver?i proprietari

Din suprafa?a total? 59% reprezint? p?duri de protec?ie (pentru ape, teren, p?duri cu scop de agrement) ?i 41% reprezint? p?duri de protec?ie ?i produc?ie.

Drumurile forestiere însumeaz? doar 1.570 km iar calea ferat? forestier? 54 km.

În jude?ul Maramure? exist? a doua arie protejat? ca suprafa?? din România. Dup? Delta Dun?rii, Parcul Na?ional Mun?ii Maramure?ului se întinde pe o suprafa?? de 133000 ha, reprezentând cca. 21% din suprafa?a jude?ului, din care 80000 ha p?dure.

Modul de calcul utilizat la fi?ele energetice ale localit??ilor pentru estimarea poten?ialul din biomas?

La nivel de biomas? s-au evaluat sursele din care poate s? previn? biomasa la nivelul fiecarei localit??i în parte.

Pentru calculul de stabilire a poten?ialului de biomas? s-au luat în considerare urm?toarele surse:

Biomasa ob?inut? din de?euri menajere urbane ?i rurale

Pentru cantit??ii de de?euri menajere s-a avut în vedere num?rul de locuitori ai fiec?rei localit??i în parte. În func?ie de zon?, cantitatea zilnic? de de?euri pe cap de locuitor variaz? de la 0,4 kg/locuitor/zi în mediul rural la 0,9 kg/locuitor/zi în mediul urban.

Din totalul de de?euri menajere colectate doar 46% reprezint? de?eurile organice valorificabile sub form? de biomas?.

Biomasa ob?inut? de pe suprafe?e forestiere

Suprafe?ele forestiere reprezint? o surs? major? de biomas?. Biomasa forestier? poate fi folosit? în numeroase moduri pentru ob?inerea în special a energiei termice. Evaluarea pote?ialului de biomas? forestier? la nivel de localitate s-a f?cut prin eviden?ierea suprafe?elor împ?durite disponibile la nivel de localitate, care prin respectarea normelor silvice pot fi valorificate pentru ob?inerea de energie în mod sustenabil.

Biomas? ob?inut? din produc?ia agricol?

Evaluarea resursei de biomas? de pe suprafe?ele agricole din domeniul public al fiec?rei localit??i s-a f?cut prin eviden?ierea suprafe?elor disponibile. Aceste suprafe?e pot fi valorificate diferen?iat în func?ie de caracteristicile locale. Cuantificarea produc?iei de energie pe suprafa?a de teren poate varia în func?ie de utilizarea terenului ?i de tipul de biomas? care se cultiv? pe acesta.

Pentru determinarea cantit??ilor de biomas? provenit? din de?euri ?i a suprafe?elor utilizabile pentru produc?ia de biomas? la nivelul domeniului public al jude?ului Maramure? s-au însumat valorile ob?inute pentru fiecare localitate în parte.