Introducere ……2 [607846]

CUPRINS

Introducere …………………………………………………………………………………..….2
Cap. I. Considerații generale ………………………………………… …….. ……………………. ………….3
1.1. Importanța utilizării energiei regenerabile ……………………… ………… ……… ………..3
1.2. Clasificarea biomasei ……………………………………… …………………………………………… ….4
1.3. Evaluarea potențialului de biomasă din România ……………………… …………… .6

Cap. II. Tehnologia obținerii biogazului din biomasă …………………… …………… …… 10
2.1. Obținerea biogazului prin fermentația anaerobă ………………………… ……………………. .10
2.1.1. Principiile procesului de fermentație anaerobă …………………………… ………….. 10
2.1.2. Materii prime utilizate pentru producerea biogazului ………… ………… …………. .11
2.2. Factorii care influențează procesul de obținere a biogazului ………………… .…… 12

Concluzii …………………………………………………………………………………………………………….. ………15

Bibliografie …………………………………………………………………………………………………………… …….16

2

INTRODUCERE

Criza mondial ă de energie din ultimul timp a pus pe jar comunita tea științifică
internațională . Prețul țițeiului este tot mai greu de controlat. De aceea, trebuie căutate noi metode
de a obține combustibili “pe cale natural ă”. Se pare ca soluț ia cea m ai bun ă o reprezint ă
înlocuirea combustibililor convenț ionali, fosili cu combustibili obținuți din su rse regenerabi le,
adică dintr -o materie prim ă care poate fi ref ăcuta permanent. O surs ă permanent ă de materie
energetic ă o reprezint ă plantele care conț in glucide sau poliglucide care înmagazineaz ă energie.
Resursele de biomasa care pot fi folosite pentru producerea de energie sunt foarte diverse.
O clasificare poate fi f ăcută din punct de vedere al reziduurilor (de șeurilor) primare, secundare și
terțiare, si biomasa care este special cultivata pentru scopuri energetice [24].
Securitatea energetică, alături de securitatea alimentară constituie două mari provocări,
atât la nivelul țărilor membre ale Uniunii Europene cât și la nivel mondial. La nivel european,
conceptul de securitate energetică este foarte bine abordat și conturat în Strategia Europa 20 20,
în care, unul dintre obiectivele propuse se referă la schimbările climatice și utilizarea durabilă a
energiei, și anume: reducerea cu 20% a emisiilor de gaze cu efect de seră (sau chiar cu 30%, în
condiții favorabile) față de nivelurile înregistrate în 1990, creșterea ponderii surselor de energie
regenerabilă până la 20% și creșterea cu 20% a eficienței energetice [29].
Dintre combustibilii proveniți din biomasa vegetală, biogazul are o importanță deosebită,
putând înlocui cu succes combustibilii fosili pentru obținerea de energie electrică și termică,
utilizări ale biogazului exist ând de câțiva ani și în domeniul transporturilor [ 16]. Biogazul aduce
un mare num ăr de beneficii de natur ă socio -economic ă, atât pentru fermierii implica ți în mod
direct în producerea acestuia, cât și la nivelul întregii societ ăți. Din toate aceste motive, biogazul
rezultat prin procesele de digestie anaerobă constituie una dintre principalele priorit ăți ale
strategiei europene privitoare la biocombustibili și energie regenerabil ă [1].
Se estimeaz ă că la nivel european exist ă un poten țial considerabil pentru cre șterea
produc ției actuale de biogaz, pe baza activit ăților din domeniul zootehnic. Implementarea
tehnologiilor de digestie anaerobă în țările europene va contribui la reducerea unui num ăr mare
de probleme de poluare a mediului, odat ă cu intensificarea dezvolt ării durabile a comunit ăților
rurale și a sectorului agricol în ansamblu .

3

CAPITOLUL I
CONSIDERAȚII GENERALE

1.1. Importanța utilizării energiei regenerabile
Diminuarea la nivel mondial a resurselo r energetice conven ționale, precum și legislația
restrictivă privind nivelul de poluare a mediului, au creat premize pentru identificarea și
exploatarea de noi surse de ene rgie economice și nepoluante.
Agenția Internațională pentru Energie estimează că în Europa, resursele de petrol se vor
epuiza în 40 de ani, cele de gaze naturale în 60 de ani, iar cele de cărbune în 200 de ani, lucru
care s -ar traduce prin faptul că, pest e aproximativ 20 de ani, Europa va fi nevoită să importe 70
% din necesarul de energie. Ca urmare a acestui fapt, statele uniunii au fost nevoite să găsească
surse alternative regenerabile. Uniunea Europeana îsi dorește ca până în anul 2020, 20% din
consum ul de energie al statelor comunitare s ă fie asigurat din surse regenerabile [24].
Utilizarea surselor regenerabile de energie, împreună cu îmbunătățirea eficienței energiei,
pot contribui la reducerea consumui de energie, la reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră și,
în consecință, la prevenirea sch imbărilor climatice periculoase [9].
Energia regenerabilă se referă la forme de energie pr oduse prin transferul energetic al
energiei rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel , energia solară, a vânturilor, a apelor
curgătoare, a proceselor biologice si a căldurii geote rmale pot fi captate, utilizând diferite
procedee. Sursele de energie ne -regenerabile in clud energia nucleară precum si energia generată
prin arderea combustibilor fosili, asa cum ar fi țițeiul, cărbunele și gazel e natural [26]. Diferite
surse regenerabile de energie se află în stadii diferite de dezvoltare tehnologică și comercială. În
condiții favorabile, energia eoliană, hidroenergia, biomasa și energia solară -termală reprezintă
alternative viabile din punct de vedere economic.
Conform art. 2, alin. a) al Directivei 2009/28/CE privind promovarea utilizării energiei
din surse regenerabile, „energie din surse regenerabile” înseamnă energie din surse regenerabile
nefosile, respectiv eoliană, solară, aerotermală, geotermală, hidrotermală și energia oceanelor,
energia hidroelectrică, biomasă, gaz de fermentare a deșeurilor, gaz provenit din instalațiile de
epurare a apelor uzate și biogaz [ 13].
Toate aceste forme de energie sunt valori ficate pentru a servi la generarea curentului
electric, apei calde, etc.

4

Energia eoliană este generată prin transferul energiei vântului unei turbine eoliene.
Vânturile se formează datorită încălzirii neuniforme a suprafe ței pământului de către energia
radiată de soare care ajunge la suprafa ța planetei noastre. Această încălzire variabilă a straturilor
de aer produce zone de aer de densită ți diferite, fapt care creează diferite miscări ale aerului.
Conceptul de "energie solară" se referă la energi a care este direct produsă prin transferul
energiei luminoase radiată de soare. Aceasta poate fi folosită ca să genereze energie electrică sau
să încălzească aer ul din interiorul unor clădiri. Deși energia solară este regenerabilă și uș or de
produs, proble ma principală este că soarele nu oferă energie constantă în nici un loc de pe
pământ. O altă limitare a folosirii acestui tip de energie o reprezintă existen ța zilelor noro ase,
când poten țialul de captare al energiei solare scade sensib il din cauza ecrană rii soarelui, limitând
aplica țiile acestei forme de energie reînnoibilă.
Folosirea surselor de energie conven țională eliberează în atmosferă cantități
impresionante de gaze cu efect de seră, dintre care cel mai important este dioxidul de carbon
(CO 2). Utilizarea excesivă a resurselor neregenerabile are consecin țe negative asupra mediului,
cum ar fi accentuarea efectului de seră, ploile acide și cre șterea concentra ției de praf din
atmosferă [26].
La nivel mondial, biomasa este considerată o sursă valoroasă de energie alternativă la
combustibilii fosili, deoarece energia sa poate fi transformată într -o varietate de forme de
energie, cum ar fi: căldură, abur, energie electrică, hidrogen, biogaz, precum și în carburanți
(biodiesel, etanol, metanol), care sunt c onsiderați înlocuitori pentru combustibilii fosili .

1.2. Clasificarea biomasei
Biomasa, considerată ca resursă energetică este fundamental diferită de alte surse de
energie ne -fosile (de exemplu resursa eoliană). Ea generează energie și produse secundare
similare cu cele ale resurselor fosile. Biomasa are de asemenea o utilizare foarte importantă ca
sursă de hrană și materie primă pentru industrie, utilizări care trebuie corelate corect cu utilizarea
în scop energetic, și respectarea principiilor durabilității , aspecte care vor fi discutate în
secțiunile următoare [ 22].
Biomasa este partea biodegradabilă a produselor, deșeurilor și reziduurilor din
agricultură, inclusiv substanțele vegetale și animale, silvicultură și industriile conexe, precum și
partea biodeg radabilă a deșeur ilor industriale și urbane

5
Biomasa contribuie cu 14% la consumul mondial de energie primară, iar pentru trei
sferturi din populația globului care trăiește în țările în curs de dezvoltare aceasta reprezintă cea
mai importantă sursă de ener gie.
La nivelul Uniunii Europene se preconizează crearea a peste 300.000 de noi locuri de
muncă în mediul rural, tocmai prin exploatarea biomasei. În prezent, în UE, 4% din necesarul de
energie este asigurat din biomasă.
Conform Directiv ei 2009/28/CE, biomasa este “ fracțiunea biodegradabilă a produselor,
deșeurilor și reziduurilor de origine biologică din agricultură (inclusiv substanțe vegetale și
animale), silvicultură și industriile conexe, inclusiv pescuitul și acvacultură, precum și
fracțiunea biodegradabilă a deșeurilor industriale și municipale ”.
În funcție de originea biomasei , aceasta poate fi clasificată în patru mari categorii [ 3]:
1. biomasă lemnoasă;
2. biomasă agricolă;
3. biomasă special cultivată pentru scopuri energetice;
4. alte tipuri de biomasă: deșeuri din industria zootehnică, deșeuri urbane, industriale etc.
Biomasa lemnoasă este una din tipurile cele mai utilizate ale biomasei, aceasta
cuprinzând reziduurile lemoase, deșeurile forestiere, deșeurile lemnoase urbane, biomasa
provenită de la curățarea copacilor.
Biomasa agricolă cuprinde paiele, tulpini și știuleți de porumb, plante agricole, soia,
floarea soarelui, biomasa din fructe și semințe, etc. Spre deosebire de biomasa lemnoasă,
biomasa agricolă are un conținut de cenușă de aproximativ 5%.
Culturile energetice dezvoltate și cultivate în mod special pentru obținere de
biocombustibili, includ ierburile perene înalte (ex. Miscanthus , Panicum virgatum , stuful)
precum și specii forestiere ex. salcia și plopul). Aceste culturi pot fi cultivate pe soluri sărace sau
degradate ofer ind în același timp randamente mari la energie și un flux constant de
aprovizionare, evitând astfel depozitarea costisitoare a unor volume mari de biomasă între recolte
[7].
Reziduurile (primare, secundare, ter țiare) reprezintă o altă categorie de biomasă. Conform
dicționarului explicativ al limbii române, prin deșeu se înțelege „ rest dintr -un material rezultat
dintr -un proces tehnologic de realizare a unui anumit produs, care nu mai poate fi valorificat
direct pentru realizarea produsului respectiv ” [8].

6

În figura 1.1 este prezentată schematic modalitatea de valorificare a biomasei.

Fig. 1.1. Valorificarea biomasei [ 10]

1.3. Evaluarea potențialului de biomasă din România
Din punct de vedere al potențialului existent, biomasa reprezintă o sursă de energie
regenerabilă promițătoare pentru România [23].
În anul 2009, România a produs 12 MW energie din surse regenerabile, dar începând cu
anul 2010, capacitatea de producție a c rescut într -un ritm accelerat la 2880 MW, până la sfârșitul
anului 2013. Această creștere considerabilă s -a datorat investițiilor făcute în sectorul energetic al
României, care a plasat țara noastră pe poziția 13 a unei liste cu 40 de țări clasate pentru
investițiile în energii regenerabile [6].
România are un potențial mare de biomasă, provenind mai ales din deșeuri agricole
(60%) și forestiere (20%). România dispune de un bogat fond forestier însumând cca. 6367 mii
ha de pădure, reprezentând cca. 27% din suprafața teritoriului național. În Europa, după
procentul din suprafața fondului forestier, România ocupă locul al 8 -lea, având în față țări ca:
Slovenia – 54,9%, Germania – 31%, Polonia – 29,4%, Franța – 28%, Bielorusia – 38%, Bulgaria
– 32,9%.
În ceea c e privește potențialul energetic al biomasei în țara noastră, teritoriul României a
fost împărțit în opt regiuni, și anume:
1. Delta Dunării (I) – energie solară;
2. Dobrogea (II) – energie solară, energie eoliană;
3. Moldova (III) – câmpie și platou: micro -hidro, energie eolian ă, biomas ă;

7
4. Carpa ții (IV) – IV1 – Carpa ții de Est; IV 2 – Carpa ții de Sud; IV 3 – Carpa ții de Vest,
poten țial ridicat în biomas ă, micro -hidro și eoliană;
5. Platoul Transilvaniei (V) – poten țial ridicat pentru micro -hidro și biomasă;
6. Câmpia de Vest (VI) – poten țial ridicat pentru energie geotermic ă și eoliană ;
7. Subcarpa ții (VII) – VII 1 – Subcarpa ții Getici; VII 2 – Subcarpa ții de Curbur ă; VII 3 –
Subcarpa ții Moldovei: poten țial ridicat pentru biomas ă, micro -hidro;
8. Câmpia de Sud ( VIII) – biomas ă, energie geotermic ă, energie solar ă.
Sursele de biomasă vegetală sunt constituite din lemn, deșeurile culturilor agricole,
culturi de plante cu potențial energetic deosebit, deșeuri organice municipale sau din zootehnie.
Biomasa constituie pentru România, o sursă regenerabilă de energie, promițătoare, atât din
punct de vedere al poten țialului, cât si, din punct de vedere al posibilită ților de utilizare ( Tab 1. 1).

Tabelul 1. 1 – Poten țialul de biomas ă al României [26]

În figurile 1.2 si 1.3 sunt prezentate hărtile de profil privind:
· poten țialul energetic al biomasei în România (fig .1.2), care cuprinde distribu tia în
teritoriu (pe judete si regiuni de dezvoltare economi că) a valorilor energetice (TJ) preconizate a
se ob ține prin valorifica rea energetică a biomasei vegetale;
· distribu ția biomasei vegetale în România (fig . 1.3), care cuprinde distribu ția în teritoriu
(pe jude țe si regiuni de dezvoltare economică) a cantită ților (mii mc) de biomasă vegetală.

8

Fig. 1. 2 – Poten țialul energetic al biomasei în România [26]

Din analiza hăr ții cu distribu ția geografică a resurselor de biomasă vegetală cu poten țial
energetic disponibil (figura 1.2), se constată:
 cele mai bogate jude țe, în resurse forestiere sunt următoarele:
– Suceava 647,0 mii m3;
– Harghita 206,5 mii m3;
– Neam ț 175,0 mii m3;
– Bacău 132,0 mii m3;
 cele mai sărace, în acest tip, de resursă sunt judeŃele din sud:
– Constan ța 10,4 mii m3;
– Teleorman 10,4 mii m3;
– Gala ți 10,4 mii m3;
 cele mai bogate jude țe în resursă agricolă sunt:
– Timis 1432,0 mii tone;
– Călărasi 934,0 mii tone;
– Brăila 917,0 mii tone;
 cele mai sărace în acest tip de resursă sunt:
– Harghita 41,004 mii tone;
– Covasna 73,000 mii tone;
– Brasov 89,000 mii tone.

9

Fig. 1. 3 – Distribu ția biomasei vegetale în România [26]

În prezent, dintre toate formele de biomasă, cea mai accesibilă componentă este
reprezentată de culturile agricole. În prezent, se cunosc o mare parte dintre plantele cu potențial
energetic, unele care acumulează în diferite elemente morfologice uleiuri, alt ele care acumulează
hidrați de carbon cu valoare energetică ridicată. În prima categorie se pot încadra plantele
oleaginoase, iar în grupa a doua, plantele producătoare de hidrați de carbon, din care fac parte
porumbul, sorgul zaharat, din grupa cerealelor , trestia și sfecla de zahăr, care acumulează
cantități mari de zaharuri. Alături de aceste grupe de plante, de obicei cultivate, mai sunt o serie
de specii de plante anuale sau perene care pot fi utilizate pentru producția de energie, cum sunt
diverse spe cii de salcie, plop, etc. [ 27].

10

CAPITOLUL II
TEHNOLOGIA OBȚINERII BIOGAZULUI DIN BIOMASĂ

2.1. Obținerea biogazului prin fermentația anaerobă
2.1.1. Principiile procesului de fermentație anaerobă
Printre mijloacele de utilizare a biomasei în vederea obținerii de energie, producerea
biogazului prin procesul de fermentație anaerobă reprezintă în momentul de față cea mai
răspândită practică în Europa [ 17].
Prin definiție, biogazul este amestecul gazos format din metan (CH 4 – maxim 80%) și
dioxid de carbon (CO 2 – minim 20%), alături de care se pot întâlni cantități mici de hidrogen
(H2), hidrogen sulfurat (H 2S), mercaptani, azot, v apori de apă și urme de amoniac [21].
Procesul de fermentație anaerobă este considerat a fi o t ehnologie cheie pentru utilizarea
durabilă a biomasei constituită din fracția organică a deșeurilor solide municipale, dejecții
animaliere, resturi vegetale, biomasa acvatică dar și culturi energetic e pretabile acestui proces
[18]. În ultima perioadă, procesul de fermentație anaerobă a câștigat o deosebită atenție datorită
protecției mediului prin reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, dar și a generării de biogaz
care este o sursă promițătoare de energie regenerabilă.
Produc erea biogazului prin fermentația anaerobă este un proces complex și sensibil care
implică patru etape principale, și anume: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza și metanogeneza,
acestea desfășurându -se sub acțiunea mai multor grupuri de microorganisme [14]. Fiecare dintre
faze implică specii de bacterii specifice responsabile pentru transformarea structurilor moleculare
complexe în substanțe mai simple, care în final duc la producția de biogaz [2].
Hidroliza este prima etapă a procesului de fermentare anaero bă, pe parcursul căreia
substanțele organice complexe constituite de polimeri sunt descompuse în substanțe mai mici,
numite monomeri sau oligomeri [1].
Acidogeneza este întotdeauna cea mai rapidă etapă în procesul de conversie anaerobă a
materiei organice complexe. În timpul procesului de acidificare a zaharurilor, acizii grași cu
catenă lungă și aminoacizii rezultați din etapa de hidroliză sunt utilizați ca substrat pen tru
microorganismele fermentative ( Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus, Escherichia coli,
Salmonella ) care au ca scop producerea de acizi organici (acid acetic, propionic, butiric), acizi
grași cu catenă scurtă, alcooli, H 2 și CO 2. Această etapă este de numită și etapa de fermentare [ 4].

11

Fig. 2.1 . Principalele etape ale procesului de fermentație anaerobă [modificat după 15]

Bacteriile acetogene sunt strict anaerobe și au rolul de a converti acizii grași volatili și
alcoolii în acetat, dioxid de carbon și hidrogen, care reprezintă substratul pentru ultima fază a
procesului, metanogeneza [ 28].
În metanogeneză , metanul este produs în două moduri: fie prin intermediul scindării
moleculelor de acid acetic prin generarea de dioxid de carbon și metan, fie prin reducerea
dioxidului de carbon la hidrogen [ 19].

2.1.2. Materii prime utilizate pentru producerea biogazului
Materia primă utilizată ca substrat în procesul de fermentație anaerobă este un parametru
extrem de important în ceea ce privește calitatea biogazului. Aceasta trebuie să asigure mediul
optim pentru dezvoltarea și activitatea microorganismelor ce contribuie la digestia substratului
și, în final, la producerea biogazului.
Cele mai utilizate materii prime pentru obținerea biogazului sunt:
1) Gunoiu l de grajd și nămolurile animaliere ;

12
2) Nămolurile de la epurarea apelor uzate . Digestia nămolurilor de epurare asigură
beneficii semnificative atunci când acestea sunt reciclate prin depozitarea pe teren. Procesul de
digestie asigură igienizarea și reduce, de asemenea, potențialul miros al nămolului. De obicei
între 30 și 70% din nămolurile de epurare sunt tratate prin fermentație anaerobă, în funcție de
legislația și prioritățile naționale. Energia generată alimentează stația de epurare a apelor uzate,
iar la instalațiile mai mari rezultă un exces de biogaz care poate fi exportat ca atare.
3) Deșeurile municipale solide . Deșeurile organice din gospodării și de la autoritățile
municipale furnizează materie p rimă potențială pentru fermentația anaerobă .
4) Deșeurile agricole . Instalațiile agricole pentru tratarea deșeurilor prin digestie sunt
utilizate pe scară largă în întreaga lume . În comunitățile rurale sunt tipice unitățile de dimensiuni
mici. Aceste instalații sunt utilizate în general pentru furnizarea de gaz p entru gătit și pentru
iluminat, pentru o singură gospodărie. În țările dezvoltate, instalațiile de fermentație anaerobă
agricole sunt în general mai mari, iar gazul este utilizat pentru a genera căldură și energie
electrică, pentru funcționarea instalațiilor agricole și pentru export.
5) Deșeurile industriale organice reprezintă o altă sursă de substrat pentru obținerea
biogazului . Tratamentul acestor deșeuri prin digestie anaerobă asigură câștigarea unei valori
suplimentare prin produsele furnizate și prin reducerea costurilor evacuării l or [11].

2.2. Factorii care influențează procesul de obținere a biogazului
Procesul de fermentare anaerobă a biomasei în vederea obțin erii biogazului, este un
proces complex fiind influențat de o serie de factori, cum sunt:
 materia primă;
 temperatura;
 pH-ul;
 metalele grele;
 omogenizarea.
Materia primă utilizată ca substrat în procesul de fermentare anaerobă este un
parametru cheie în calitatea biogaz ului. Aceasta trebuie să asigure mediul prielnic dezvoltării și
activității microorganismelor ce concură la digestia substratului și, în final , la producerea
biogazului.
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească materia primă utilizată în procesul de
fermentare anaerobă sunt următoarele [25]:
 să aibă un conținut ridicat de materie organică biodegradabilă;
 să aibă o umiditate ridicată;

13
 să nu conțină substanțe inhibitoare pentru microorganisme;
 să conțină carbon și azot într -o anumită proporție (C/N = 15 – 30).
Raportul C/N al substratului sau amestecului de substraturi, utilizate în procesul de
fermentare anaerobă, influențează în ma re măsură producția de biogaz . Un raport C/N mare,
indică un consum rapid al azotului de către bacteriile metanogene, ceea ce duce la scăderea
producției de biogaz. Un raport C/N optim este necesar pentru fermentarea anaerobă, acesta fiind
important în dezvol tarea bacteriilor metanogene. Pentru o bună desfășurare a procesului de
fermentare anaerobă valoarea raportului C/N al amestecului trebuie să fie cuprinsă între 20 – 30
[20].
Temperatura reprezintă cel mai important parametru în procesul de fermentare
anaerobă, aceasta influențând activitatea enzimelor și co -enzimelor, producția de metan, precum
și calitatea digestatului . Astfel, viteza de creștere a metanobacteriilor, și prin urmare producerea
biogazului, depinde de temperatura din fermentator. Deși teore tic obținerea biogazului este
posibilă î n domeniul de temperaturi de la zero la 600C, creșterea metanobacteriilor este mult
încetinită sub 60C și peste 550C.
Temperatura ridicată, în domeniul termofil, determină viteze mai mari ale reacțiilor
chimice, de unde rezultă o eficiență mai ridicată a producției de metan. Este importantă păstrarea
constantă a temperaturii, în timpul procesului de fermentare anaerobă, deoarece schimbările sau
fluctuațiile de temperatură vor afec ta negativ producția de biogaz [1].
Procesul de fermentare anaerobă se poate desfășura în trei domenii de temperatură:
1. domeniul criofil – temperatura cuprinsă în intervalul 10 – 200C;
2. domeniul mezofil – temperatura cuprinsă în intervalul 25 – 350C;
3. domeniul termofil – temperatura cuprinsă în intervalul 40 – 550C.
pH-ul este, de asemenea , un parametr u importan t în procesul de fermentare anaerobă a
biomasei. Intervalul de pH optim pentru fermentarea anaerobă în domeniul de temperatură
mezofil este situ at între 6,5 și 8, iar procesul este inhibat dacă valoarea pH -ului scade sub
valoarea 6,0 sau crește peste valoarea 8,3. Valoarea pH -ului poate fi crescută de către amoniac,
în timpul descompunerii proteinelor, sau prin prezența acestuia în fluxul de alime ntare, în timp
ce acumularea de acizi grași volatili scade valoarea pH -ului [1].
Acizii grași volatili care includ în principal acidul acetic, acidul propionic, acidul butiric și acidul
valeric, sunt compușii intermediari care apar în timpul procesului de fermentare anaerobă a
fracției organice. În general, acizii grași volatili produși în timpul procesului de fermentare
anaerobă, pot fi în cele din urmă transformați în CH 4 și CO 2 de către bacteriile acetogene,
respectiv metanogene [5].

14
Metalele grele . Prezența metalelor grele în procesul de fermentare anaerobă a
substratului constituit din culturi energetice, fracția organică a deșeurilor municipale și a celor
provenite din sectorul agricol, are un rol foarte important în performanța și stabilitatea
ferment atoarelor unde se produce biogazul. În funcție de concentrația în care se regăsesc,
metalele grele pot avea un rol stimulator, inhibitor sau chiar toxic în p rocesul de fermentare
anaerobă . Studiile în domeniu au arătat că elementele Co, Fe, Mo, Ni și Se su nt foarte importante
în stabilitatea pr ocesului de fermentare anaerobă [12].
Omogenizarea conținutului supus procesului de fermentare anaerobă în vederea
obținerii de biogaz, este de asemenea un parametru important.
Omogenizarea conținutului prin agitare (amestecare) este o operație tehnologică
obligatorie în fermentator. Ea asigură un contact permanent între materia organică și
microorganisme și o uniformizare a temperaturii din fermentator. Totodată, previne formarea
crustei, ajută la degajarea mai rapid ă a biogazului format și conferă materialului fermentat o
consistență convenabilă pentru operațiunea de evacuare [ 21].

15

CONCLUZII

Conform Directiv ei 2009/28/CE, biomasa este “ fracțiunea biodegradabilă a produselor,
deșeurilor și reziduurilor de origine biologică din agricultură (inclusiv substanțe vegetale și
animale), silvicultură și industriile conexe, inclusiv pescuitul și acvacultură, precum și
fracțiunea biodegradabilă a deșeurilor industriale și municipale ”.
La nivelul Uniun ii Europene se preconizează crearea a peste 300.000 de noi locuri de
muncă în mediul rural, tocmai prin exploatarea biomasei. În prezent, în UE, 4% din necesarul de
energie este asigurat din biomasă.
Printre mijloacele de utilizare a biomasei în vederea obținerii de energie, producerea
biogazului prin procesul de fermentație anaerobă reprezintă în momentul de față cea mai
răspândită practic ă în Europa.
Categoriile cele mai frecvente de biomasă utilizate în producția europeană de biogaz
provin din sectorul agricol (deșeuri rezultate din zootehnii și culturi vegetale) și din sectorul
industrial și municipalitate (industria alimentară, deșeuri biodegradabile rezultate din serviciile
de management ale deșeurilor urbane; nămoluri provenite de la stațiile de epurare a apelor
uzate).
În prezent, producția de biocombustibili din biomasă ca resursă de energie regenerabilă
este destul de importantă , deoarece este o resursă de energie curată asigurând beneficii pentru
mediu , economie , agricultură și dezvoltare rurală durabilă. Mai mult decât atât , dezvoltarea
biocombustibililor din culturi energetice are un rol critic în dezvoltarea
economiei mondiale și reducerea schimbărilor climatice globale .

16

BIBLIOGRAFIE

[1] Al Seadi T., Rutz D., Prassl H., Kotnner M., Finsterwalder T., Volk S., Janssen R.,
Ofițeru A., Adam escu M., Bodescu F., Ionescu D., Biogazul -ghid practic , 2008, ISBN 978 -87-
992962 -0-0.
[2] Arsova L., Anaerobic digestion of food waste: current status, problems and an
alternative product , Columbia University, p. 14 , 2010 .
[3] Badea A., Necula H., Surse regenerabile de energie , p. 283, Ed. Agir, Bucure ști,
2003, ISBN 978 -973-720-469-1.
[4] Bilitewski B., Hardtle G., Marek K., Waste management , (1997) Berlin, Springer, 3 –
540- 59210 -5.
[5] Buyukkamaci N., Filibeli A. , Volatile fatty acid formation in ananaerobic hybrid
reactor . Process Biochem, 39 , pp. 1491 –1494 , 2004.
[6] Câmpeanu V., Pencea S., Renewable energy sources in Romania: from a „paradise”
of investors to a possible abandon or to another boom? The impact of a new paradigm in
Romanian renewable sources policy , Procedia Economics and Finance 8 (2014) 129 – 137, 1st
International Conference 'Economic Scientific Research – Theoretical, Empirical and Practical
Approaches', ESPERA 2013 .
[7] Demirel B., Scherer P., Trace element requirements of agricultural biogas digesters
during biological conversion of renewable biomass to methane , Biomass and Bioenergy, 35 (3)
(2011) 992 -998. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.12.022 .
[8] Dicționarul explicativ al limbii române, Academia Română, Institutul de Lingvistică
„Iorgu Iordan -Al. Rosetti”,ediția a II -a, revizuită, Bu curești, Editura Univers Enciclopedic Gol d,
2009, ISBN 978 -606-92159 -7-5.
[9] Ener -Supply – Eficiența Energetică și Energii Regenerabile – Politici suport pentru
energie la nivel local , Manual – Surse regenerabile de energie, București 2012 .
[10] Gog A., Roman M., Roman C., Chintoanu M., Pitl G., Abraham B., Tehnologii de
obținere a biocombustibililor, Avantajele utilizării biocarburanților și ai altor carburanți
regenerabili, ISPE București, 27.11.2008 .
[11] Henning Hahn, Enrico Rose, Biljana Kulisic, Dominik Rutz, Biogazul, sursă
regenerabilă de energie, Trinergi Grup, România.

17
[12] Ilangovan K., Noyola A., Availability of Micronutrients during anaerobicdigestion
of molasses stillage using an upflow anaerobic sludge blanket (USAB) reactor , Environmenta l
Technololy , 14 (8) (1993) 795 –799.
[13] Jurnalul Oficial al Uniunii Europene – Directive, Directiva 2009/28/CE a
Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009, privind promovarea utilizării
energiei din surse regenerabile , de modificare și ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE
și 2003/30/CE .
[14] Khalid A., Arshad M., Anjum M., Mahmood T., Dawson L., The anaerobic
digestion of solid organic waste , Waste Management, 31 , pp. 1737 – 1744 , 2011 .
[15] Mao C. , Feng F., Wang X. , Ren G. , Review on research achievements of biogas
from anaerobic digestion , Renewable and Sustainable Energy Reviews 45 , pp. 540–555, 2015 .
[16] Mateescu C., Antinescu I., Creșterea eficienței instalațiilor de biogaz prin
îmbunătățirea potențialului metanogen al biomasei vegetale, Simpozionul Impactul Acquis -lui
comunitar asupra echipamentelor și tehnologiilor de mediu, Agigea 26 -28 august 2009 .
[17] Menardo S., Balsari P., An analysis of the energy potential of anaerobic digestion of
agricultural by -products and organic waste , Bioenergy Research 5:759 – 767, 2012.
[18] Nallathambi Gunaseelan V., Anaerobic digestion of biomass for methane
production: a review. Biomass Bioenergy, 13 , pp. 83-114, 1997.
[19] Ostrem K., Greening waste: anaerobic digestion for treating the organic fraction of
municipal solid wastes – M.S. Thesis, 2004, Columbia University .
[20] Puyuelo B ., Ponsa S ., Gea T ., Sanchez A. , Determining C/N ratios for typical
organic wastes using biodegradable fractions , Chemosphere, 85 (2011) 653–659.
[21] Păunescu I., Paraschiv G., Instalații pentru reciclarea deșeurilor , Editura Agir
Publishing, București, pp. 94-100, 2006, ISBN 973 -720-109-4.
[22] Riva G., Foppapedretti E., Carolis C., Malamatenios C., Signanini P., Crema G.,
Micaela Di Fazio, Gajdoš J. , Ručinský R., MANUAL – SURSE REGENERABILE DE
ENERGIE, București, 2012
[23] Scarlat N., Blujdea V., Dallemand J.F., Assessment of the availability of agricultural
and forest residues for bioenergy production in Romania , Biomass and Bioenergy, 35, 1995 –
2005, 2011.
[24] Tudora E., Biomasa ca resursă regenerabilă, Simpozionul Impactul Acquis -ului
comunitar asupra echipamentelor și tehnologiilor de mediu, Agigea Stația ICPE, 2009

18
[25] Vintilă T., Nikolic V., Integrarea fermentației anaerobe și captarea metanului în
managementul dejecțiilor într -o fermă de vaci de lapte , Institutul de Biotehnologii Aplicate,
2009, Timișoara.
[26] Vlăduț V., Danciu A., Nicolescu M., Postelnicu E., Tehnologii pentru obținerea și
utilizarea biomasei , Editura “Terra Nostra” Iasi, 2012
[27] Volf I., Produse și energie din resurse regenerabile , Ed. ECOZONE, Iași, Seria
Management, 2011, ISBN 978 -973-7645 -84-5.
[28] Yi Z., Jia Z., Fuqing X., Yebo L., Pretreatment of lignocellulosic biomass for
enhanced biogas – Review , Progress in Energy and Combustion Science 42 (2014) 35 -53.
[29] *** European Commission, Europe 2020 , A strategy for smart, sustainable and
inclusive growth, Brussels, 3.3.2010, Available at http://ec.europa.eu/europe2020/index_en.htm .