Universiteti I tiranës fakulteti I shkencave tё natyrёs departamenti I kimisë industriale


Download 5.04 Kb.

bet3/11
Sana10.01.2019
Hajmi5.04 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

serë. Metani i krijuar si pasojë e proceseve industriale njerëzore (antropogjene) luan një rol të rëndësishëm në këtë 
proces. Përmbajtja e lartë e këtyre gazrave në atmosferë, mundëson depërtimin më të dendur të rrezeve të diellit, si 
dhe reflektimin e nxehtësisë së akumuluar nga toka. Në këtë mënyrë atmosfera e tokës ngrohet më tepër. 


fushës.  Si  co-autor  i  punimit  “Potential  key  challenges  for  agro-forestry  and  animal 
wastes biomass to energy and environment for sustainable development of Albania”, të 
paraqitur në simpoziumin MMM2013
2
, paraqitëm një pjesë të përvojës dhe rezultateve 
të arritura deri më tani. 
Ndërkohë  (me  2-5.10.2013)  u  realizua  me  sukses  pjesëmarrja  me  prezantim  dhe 
publikimi  i  artikujve  me  titull:  “Biomass  to  energy  and  environment  for  sustainable 
development  of  Albania”  në  ISEM5
3
-  Mal  të  Zi,  si  dhe  “New  trends  for  biomass  to 
energy  and  environment  for  sustainable  development  of  Albania”  në  Konferencën 
Shkencore të Shkodrës - RENS 2013
4
 (15-16.11.2013). Në artikullin “Agro-forestry and 
animal  residuals  treatment  for  biomass  to  energy  and  environment  challenges  for 
Albania”  të  botuar  në  revistën  JIEAS
5
  (V.8  –  Issue  4  2013)  u  diskutuan  një  pjesë  e 
rezultateve dhe përvojës së deritanishme. 
Në  mënyrë  të  njëzëshme  edhe  prezantimi  i  posterit  me  titull:  “Improvement  of 
environmental quality through optimisation of the operational parameters during agro-
food residues treatment” në konferencën rajonale të ekosistemeve ICE2014 në Tiranë, 
shërbeu si platformë e dobishme diskutimi me kolegë dhe specialistë. Në artikullin me 
temë: “Bio-resources in Albania and engineering trends for energy efficiency and CO
2
 
reduktion”  të  botuar  me  rastin  e  konferencës  së  manaxhimit  të  mbetjeve  EURASIA 
2014 u publikuan një pjesë e rezultateve dhe përvojave të grumbulluara deri më tani. 
 
 
                                                 
2
 15
th
 IFAC symposium on Control, Optimization and Automation in Mining, Mineral and Metal Processing 
3
 5
th
 International Symposium of the Ecologists of the Republic of Montenegro. (ISEM5
4
 2nd International Conference "Research and Education in Natural Sciences (RENS)" 
5
 Journal of International Environmental Application & Science 


1. Biomasa dhe potencialet energjitike 
Në  këtë  kapitull  do  të  trajtohen  një  mori  elementësh  thelbësorë,  të  cilët  janë  të 
rëndësishëm  për  analizën  e  mëtejshme.  Në  fillim  trajtohet  shkurt  përkufizimi  për 
biomasën dhe shfrytëzimi i potencialeve energjitike, studimi i zhvillimit historik bashkë 
me  dokumentacionin  i  gjendjes  aktuale  të  përdorimit  të  saj  në  Shqipëri.  Më  tej  do  ti 
kthehet  përgjigje  pyetjes,  nëse  –  dhe  në  rast  se  po,  cilat  potenciale  të  shfrytëzimit  të 
biomasës  janë të trajtueshme. 
1.1 
Biomasa 
Me  nocionin  biomasë  kuptojmë  të  gjitha  materiet  organike  biogjenë  dhe  mbeturinat  e 
tyre, të cilat nuk janë fosile dhe “jetojnë dhe rriten” në natyrë. 
Biomasa është energji diellore e lidhur kimikisht gjatë fotosintezës së bimëve. Energjia 
diellore  dhe  dioksidi  i  karbonit  (CO
2
)  i  marrë  nga  ajri  shndërrohen  në  substancë 
organike. Gjatë procesit të djegies së lëndës drusore, bimëve, mbeturinave organike, pra 
nënprodukteve  të  tyre,  çlirohet  ajo  energji  e  cila  ka  qenë  e  akumuluar  në  materien 
organike. Gjatë këtij procesi çlirohet e njëjta sasi dioksid karboni, sa ç’ka marrë bima 
gjatë  jetës  së  saj  (Vernadsky,  1998).  Në  një  reaksion  kimik  e  gjitha  paraqitet  si 
mëposhtë: 
CO

+ 2H
2
A + Energji diellore = (CH
2
O) + H
2
O + A
2
 
 
 
(1-1) 
H
2
A  paraqet  një  komponent  të  oksidueshëm,  ndërsa    CH
2
O  paraqet  karbohidratet  që 
janë pjesë përbërëse e organizmave në rritje. Në shumicën e organizmave fotosintetik, 
ku hyjnë algat dhe bimët jeshile H
2
A është ujë (H
2
O), ndërsa A
2
 është oksigjen (O
2
), (në 
disa baktere fotosintetike është edhe H
2
S) (McKendry, 2002). 
Në  kundërshtim  me  fosilet,  qymyrin,  vajrat  dhe  gazin  natyror  biomasa  hyn  në 
klasifikimin  e  energjive  të  rinovueshme,  pra  të  rigjenerueshme  (Biomasseverband, 
2011). 
Biomasa përkufizohet ndryshe edhe si: 
•  e  gjithë  substanca  organike  e  prodhuar/çliruar  nga  bimët,  kafshët  dhe  njerëzit. 
Gjatë  trajtimit  të  biomasës  për  përfitim  energjie  kemi  të  bëjmë  me  burime  të 
ripërtëritshme  (prodhime  agro-bujqësore  dhe  pyjore),  bimë  energjetike 
(kolza/raps) dhe mbeturina organike
•  e gjithë substanca organike e prodhuar nga bimët ose kafshët. Ajo është energjia 
diellore  e  lidhur  kimikisht,  sidomos  tek  lëndët  drusore.  E  gjithë  energjia  e 
grumbulluar  gjatë  procesit  të  rritjes  së  bimës  apo  pemës  nga  rrezet  diellore,  e 
cila mund të çlirohet (p.sh. me djegie), 
•  e  gjithë  lënda  organike  e  përfituar  në  mënyrë  direkte  ose  indirekte  përmes 
fotosintezës,  e  cila  nuk  është  shndërruar  përmes  proceseve  gjeologjike  (e 
kundërta e biomasës së fosilizuar – vaj, qymyr apo gaz natyror). 
Shumica e biomasës mund të klasifikohet në katër kategori të mëdha: 
•  druri dhe mbetjet e drusore nga procese të ndryshme industriale, 


•  mbetjet bimore pas përfundimit të ciklit të jetës së tyre, si dhe bimët dhe pemët  
e kultivuara për përftim energjie (bimët energjitike), 
•  mbetjet nga kafshët të cilat nuk shërbejnë për ndonjë sektor tjetër ekonomik
•  si dhe mbetjet e djegshme urbane. 
Biomasa  mund  të  përdoret  si  lëndë  e  ngurtë,  e  lëngshme  apo  edhe  në  trajtë  gazi  për 
ngrohje, përfitimin e energjisë apo edhe për të kryer punë (fig. 1-1).  
Pavarësisht se procesi i djegies pranohet si teknologjia më e vjetër dhe më e sofistikuar 
për  përdorimin  termik  të  biomasës  së  ngurtë  (duke  e  krahasuar  me  procesin  e 
gazifikimit dhe pyrolizës), mbeten ende shumë procedura të vështira dhe të pazgjidhura, 
të cilat e vështirësojnë ngritjen e impianteve, që sigurojnë një shfrytëzim me efiçent të 
energjisë, si dhe garantojnë ndotje minimale të mjedisit. 
 
Figura 1-1: 
Llojet  dhe  etapat  e  konvertimit  të  biomasës  dhe  produkteve  të  saj  (Gjyriqi  & 
Malollari, 2012) 
Përdorimi i biomasës në përfitimin e energjisë 
Më poshtë do të paraqiten llojet e biomasës me bazë bimore nga fusha agro-bujqësore 
dhe  –pyjore.  Në  figurën  1-3  do  të  paraqesim  në  mënyrë  të  detajuar  mënyrat  e 
përpunimit  dhe  produktet  përfundimtare  të  tyre.  Kjo  përbën  edhe  parantezën  për 
kërkesat e domosdoshme për projektimin e një rrjeti shfrytëzimi të biomasës në vend. 
1.1.1  Biomasë me përmbajtje të ulët lignine 
Lignina  (lat.  Lignum  =  dru)  përbën  një  grup  të  makro-molekulave  të  fenoleve  (p.sh.: 
C
6
H
5
OH),  të  cilat  janë  të  ndërtuara  nga  vargje/zinxhire  të  ndryshëm  molekulash  me 
aftësi  për  lidhje  dyfishe.  Me  fjalë  të  tjera  kemi  të  bëjmë  me  biopolymere,  të  cilat 
rrethojnë murin qelizor të bimës duke mundësuar procesin e drunjëzimit (lignifikim). 20 

10 
– 30% e masës së thatë bimore përbëhet nga lignina, duke përbërë kështu lidhjen më të 
shpeshtë organike pas celulozës ((C
6
H
10
O
5
)
[n]
) dhe kitinës (C
8
H
13
NO
5
). 
 
Figura 1-2: 
Celuloza  dhe  struktura  drusore  (modifikuar  sipas  (Gjyriqi  &  Malollari,  2012) 
marrë nga (Askeland, 1996)) 
Vaji  bimor  prodhohet  nga  farat  e  rapsit  dhe  lulediellit  (Europë),  nga  kokrrat  e  sojës 
(Amerike  Veriore)  ose  nga  frutat  e  palmave  (Azi  juglindore).  Për  të  shmangur 
infektimin mikro-bakterial në shumicën e rasteve farat e lëndës së parë thahen (lexo tek 
(Widmann,  et  al.,  2009))  dhe  në  rast  nevoje  lahen,  hiqet  lëvorja  apo  copëtohen  dhe 
bluhen. Vaji bimor ekstradohet përmes presimit apo përmes reaksionit me një solucion 
përziers.  Masa  e  mbetur  pas  presimit  mund  të  përdoret  në  industrinë  e  ushqimit, 
plehrimit apo për të fituar energji përmes djegies apo trajtimit në impiante biogazi. Vaji 
i dalë nga presimi filtrohet dhe sasia e përzierjes së lëngshme distilohet në disa etapa. 
Ndarja e papastërtive (pesticidet, metalet e rënda, papastërtitë mikroskopike, rrëshirat, 
element  ngjyrosës,  acidet  e  lira  yndyrore  (-COOH)  dhe  sheqeri,  si  dhe  enzimat  që 
përmbajnë metale (metalione)), kryhet përmes rafinerimit. 
Fakti  që  vajrat  bimore  përmbajnë  edhe  acide  yndyrore  bën,  që  ato  të  digjen  me 
vështirësi  dhe  të  kenë  një  vlerë  të  ulët  aftësie  ndezëse  (Cetane  number;  CN),  prandaj 
edhe përdorimi i tyre tek motorrat tradicionalë të naftës mund të realizohet vetëm pas 
modifikimeve përkatëse. Vaji bimor mund të trajtohet përmes reaksionit të konvertimit 
të mbetjes së një alkooli të një esteri me një mbetje alkooli tjetër (transesterifikim
6
) për 
tu përdorur si lëndë e zakonshme djegëse (cituar nga (Widmann, et al., 2009); reak. 1-
2).  Acidi  metil-esteror  i  përfituar  përmes  kësaj  mënyre  (p.sh.  vaji  i  metil-esterik  i 
palmës  (PME)  ose  vaji  raps-metil-ester  (RME)),  i  quajtur  edhe  biodiezel,  mund  të 
                                                 
6
 Në rastin e esterifikimit përmes alkoolifikimit mbetja e alkoolit R2 zëvendësohet nga mbetja alkoolike R3 

11 
përzihet  gjatë  procesit  të  djegies  së  vajrave  për  ngrohje.  Mbetja  e  ngelur  pas  presimit 
mund  të  përdoret  në  industrinë  e  ushqimit  apo  atë  të  plehrimit,  si  dhe  për  të  përfituar 
energji  përmes  djegies  apo  impianteve  të  biogazit.  Vajrat  bimore  dhe  biodizeli  janë 
lëndë djegëse të kategorisë së parë
7
 dhe veçohen për vetë faktin së për përfitimin e tyre 
përdoren vetëm frutat e bimëve dhe kështu përbëjnë një konkurrencë për prodhimin e 
produkteve ushqimore. 
 
 
 
 
 
 
(1-2) 
Në vitin 2010 u prodhuan 16,39 Mio. ton biodiezel në shkallë botërore, nga të cilat gati 
60 % në Bashkimin Europian - BE, 13 %  në Brazil, 11 % në Argjentinë dhe 6 % në 
Shtetet e Bashkuara të Amerikës - SHBA (Lamers, 2011). Pjesa tjetër është prodhuar në 
vende  të  ndryshme.  Në  vitin  2006  u  numëruan  1.800  impiante  ngrohjeje  me  vajra 
bimore në Gjermani, të cilat së bashku kishin një kapacitet prej 237 MW
el 
(FNR, Daten 
und  Fakten  zu  nachwachsenden  Rohstoffen,  2007).  Ndërkohë  që  0,2  %  e  energjisë  së 
përgjithshme në vitin 2009 vinte nga vajrat bimore dhe 4,2 % nga biodiezeli. Këto vlera 
gjithmonë  në  rritje  shpjegohen  edhe  me  politikat  lehtësuese  të  sistemit  të  taksave  në 
vitet e fundit (FNR, Primärkraftstoffverbrauch Deutschland, 2010). 
Etanoli i prodhuar nga polisakaridet (en. Starch ose lat. Amylum; (C
6
H
10
O
5
)
n
), si misri 
dhe drithërat e tjera apo edhe ai i nxjerrë nga kallami-/panxhari i sheqerit hyn tek lëndët 
djegëse organike të kategorise së parë. Si fillim panxhari i sheqerit lahet dhe copëtohet, 
më  tej  përmes  larjes  me  ujë  të  nxehtë  ekstraktohet  sheqeri  nga  fruti  dhe  me  pas 
pastrohet dhe rritet përqindja e koncentratit të përfituar (Senn & Friedl, 2009). Sasi të 
mbetjes  së  shtypur  të  panxharit  (shiko:  Mbetja  e  ngelur  nga  presimi/  kashtë,  lëndë 
viskoze; fig. 1-3) mund të përdoret si konzentrat në impiantet e biogazit. 
Gjithashtu edhe kallami i sheqerit lahet dhe përmes shtypjes ndërmjet një sistemi rulash 
kalon për përpunim dhe nxjerrje të sheqerit. Mbetja e mëtejshme (kashta) mund të digjet 
dhe  nga  ajo  të  përftohet  energji  termike  apo  elektrike.  Frutat  me  përmbajtje 
polisakaridesh bluhen dhe më pas përmes rrugëve enzimatike (Hidrolizë; shiko fig. 2-3) 
përfitohet sheqer (cituar nga (Singh, Johnston, Rausch, & Tumbleson, 2010) dhe (Senn 
& Friedl, 2009)). 
Duke  i  shtuar  niseshte  apo  mikroorganizma  të  tjerë  sheqerit  të  përfituar  dhe  duke  e 
fermentuar  atë  përftohet  një  përzierje  e  lëngshme  me  përmbatje  sakarozi  (C
12
H
22
O
11

dhe afro 14 % të volumit të përgjithshëm prej etanoli. Përmes distilimit dhe rektifikimit
8
 
(ndarje  termike;  distilim  në  shumë  etapa)  rritet  përqindja  e  konzentrimit  të  etanolit  të 
                                                 
7
 Lëndët e djegshme organike ndahen në lëndë të djegshme të kategorisë së parë, të dytë dhe herë pas here edhe të 
tretë. Kjo ndarje nuk është gjithmonë e saktë, pasi nuk ka një kufizim të qartë. Për prodhimin e lëndëve djegëse të 
kategorisë  së  parë,  shfrytëzohet  vetëm  fruti  (p.sh.:  vaj,  sheqer,  niseshte)  dhe  një  pjesë  relativisht  e  madhe  e  bimës 
përdoret si ushqim. Në rastin e lëndëve djegëse të kategorisë së dytë, përdoret pothuajse e gjithë bima, biles nga një 
herë bashkë me celulozë, e cila trajtohet më me vështirësi. Lënda djegëse e përftuar përmes trajtimit të algave hyn në 
kategorinë e tretë, pasi algat kanë një produktivitet të lartë. Prodhimi i lëndëve djegëse të kategorisë së dytë dhe të 
tretë  kërkon  shpenzime  të  mëdha,  si  dhe  teknologji  moderne,  prandaj  deri  më  sot  është  arritur  që  përmes  këtyre 
metodave, të fitohet me kosto të pranueshme vetëm biometani. 
8
 Rektifikimi është një metodë ndarëse termike, e cila përmban një apo disa etapa të distilimit. 

12 
përftuar  (shiko  fig.  1-3).  Mbetjet  e  tjera  bimore  (ndër  to  edhe  proteina  dhe  yndyrna) 
përdoren si përziersa në industrinë ushqimore ose si substrate në impiantet e biogazit. 
Prodhimi  mbarë  botëror  i  bioetanolit  për  djegie  që  nga  viti  2005  pothuajse  është 
dyfishuar dhe arriti në vitin 2010 mbi 80.000 Mio. litra. Prodhuesit kryesor janë SHBA, 
Brazili,  Kina,  Kanadaja  dhe  Tailanda.  Në  tre  dekadat  e  fundit  Brazili  praktikon 
nxjerrjen e etanolit nga kallami i sheqerit dhe e përdor atë si lëndë djegëse, duke u bërë 
kështu  në  vitin  2007  prodhuesi  më  i  madh  i  tij.  Ndërkohë  që  duke  shfrytëzuar  misrin 
dhe  drithërat  e  tjera  Shtetet  e  Bashkuar  të  Amerikës  (SHBA)  kanë  rritur  ndjeshëm 
kapazitetet  prodhuese.  Me  shtimin  e  sipërfaqeve  të  mbjella  kryesisht  me  panxhar 
sheqeri  vendet  e  Bashkimit  Europian  (BE)  kanë  shtuar  po  ashtu  kapacitetet  e  tyre 
prodhuese. Në vitin 2009 Franca realizonte 34 %, e ndjekur nga Gjermania me 20% të 
prodhimit të përgjithshëm të BE. Në vendet ku prodhohet etanoli përziehet në përqindje 
të  ndryshme.  Kështu  në  Brazil  tregtohen  lëndë  djegëse  me  25  apo  100  %  etanol, 
ndërkohë që në fillim të vitit 2011 në Gjermani filloi të tregtohet lënda djegëse E10 me 
10 % etanol (RFA, 2010), (ANP, 2009). 
Një mundësi tjetër e përdorimit të llojeve të biomasës së varfër me lignin, si misrit apo 
panxharit është edhe konvertimi i tyre në biogaz përmes mikroorganizmave në proceset 
e  fermentimit  në  mungesë  të  oksigjenit  (shiko  fermentimin  anaerob  në  fig.  1-3  dhe 
krahasoje  me  (Koch,  2009)).  Lëndë  të  tjera  të  para  të  mundshme  janë  edhe  plehrat 
organike  të  lëngshme  (en.  manure),  mbetje  të  ngurta  nga  ujrat  e  zeza,  silazhet  dhe 
mbeturinat  organike.  Sipas  llojit  të  biomasës  është  i  nevojshëm  edhe  një  trajtim 
paraprak  i  tyre,  p.sh.  copëtim,  pastrim  ose  përzierje.  Biogazi  përbëhet  kryesisht  nga 
metani (CH
4
) dhe dioksidi i karbonit, si dhe përqëndrime të vogla të avujve të ujit, azotit 
(N), oksigjenit dhe sulfurit të hidrogjenit (H
2
S). Ai përdoret si lëndë djegëse në impiante 
modulare për përftimin e energjisë elektrike (en. Combined Heat and Power - CHP) ose 
për ngrohje. Pas përpunimit (heqjen e sulfureve, pasurimit me metan) biogazi mund të 
përdoret  për  të  furnizuar  rrjetin  ushqyes  të  gazit  për  ngrohje  ose  si  lëndë  djegëse  për 
makinat me gaz. Në vitin 2009 në Gjermani ishin në përdorim 4.984 impiante biogazi, 
shumica e të cilave me komponente fermentimi dhe module të përftimit të ngrohjes ose 
të rrymës elektrike, të cilat kishin një potencial prej 2.279 MW
el
. Kjo përbën trefishin e 
potencialit  energjetik  të  instaluar  dhe  gati  dyfishin  e  numrit  të  impianteve  duke  e 
krahasuar me vitin 2005. 
Përveç këtyre, në procesin e karbonizimit hidro-termal të paraqitur në fig. 1-3 mund të 
përdoren llojet e biomasave të varfëra me lignin. Në këtë proces biomasa e përzier me 
ujë ngrohet në presion deri në temperaturen 200
o
C dhe transformohet në qymyr (cituar 
nga (Titirici, Thomas, & Antonietti, 2007)). Përparësitë e kësaj metodike shikohen në 
efiçensën e prodhimi të qymyrit, si dhe fakti që mund të përdoret biomasë e lagur. Sipas 
Titirici  et  al.  (2007)  ky  lloj  bio-qymyri  mund  të  përdoret  si  zëvëndësues  i  qymyrit  të 
drurit ose si humus në përmirësimin e tokave bujqësore.  
Në mënyrë të përmbledhur, rreth proceseve të lartpërmendura mund të thuhet që, shumë 
mënyra të trajtimit të biomasës janë zbatuar në praktikë, por nuk duhet harruar fakti që, 
vitet e fundit një pjesë e lëndëve të para dhe produkteve të tyre kanë qenë në fokusin e 
kritikave. Kjo për vetë faktin se ato përdorin frutat e bimëve agro-bujqësore dhe zënë 
sipërfaqe  të  konsiderueshme  të  tokës  bujqësore,  duke  u  bërë  kështu  konkurrues  të 
produkteve ushqimore. 

13 
 
Figura 1-3: 
Metoda  të  përpunimit  të  produkteve  të  ndërmjetme  dhe  përfundimtare  të 
biomasës (modifikuar sipas (Titirici, Thomas, & Antonietti, 2007)) 
1.1.2  Biomasë me përmbajtje ligno-celuloze 
Vitet e fundit lëndët organike me përmbajtje lignine dhe celuloze janë bërë gjithmonë e 
më  shumë  objekt  i  kërkimeve  shkencore.  Në  këtë  kategori  hyjnë  degë  dhe  mbetje 
pemësh  nga  kultivimi  apo  administrimi  i  pyjeve,  kashtrat  nga  agro-bujqësia  apo  edhe 
lëvozhgat.  Përveç  kësaj  në  qendër  të  vëmendjes  janë  edhe  potencialet  energjitike  të 
bimëve  energjitike,  nga  përpunimi  i  të  cilave  bashkë  me  mbetjet  përfitohet  një  sasi  e 

14 
konsiderueshme  energjie.  Qëllimi  kryesor  në  këtë  drejtim  mbetet  shfrytëzimi  i  atyre 
lloje  bimësh,  të  cilat  së  bashku  me  bimët,  të  cilat  përdoren  për  industrinë  ushqimore, 
mundësojnë një shfrytëzim efektiv të sipërfaqeve të punueshme (p.sh.: plepi), ose ato që 
mund  të  kultivohen  në  kushte  ekstreme  (mungesë  uji,  drite  dhe  vlerash  ushqimore; 
p.sh.:  bari  i  elefantit  (lat.  Miscanthus  sinensis)  dhe  jatropha  (lat.  Jatropha  curcas)) 
(shiko edhe fig. 1-3).  
Lëndët lignino-celulozoide përbëhen kryesisht nga lignina, celuloza dhe hemiceluloza. 
Celuloza  dhe  hemi-celuloza  janë  sheqerëra  të  shumëfishta  (poli-sakaride).  Celuloza 
përbëhet nga molekula me zinxhira/vargje të gjatë glukoze dhe hemiceluloze dhe është e 
ndërtuar nga lloje të ndryshme sheqererash (p.sh.: glukozë, manozë, galaktozë, xylozë 
dhe  arabinozë),  (Stanley  &  Hahn-Hägeral,  Fuel  ethanol  production,  2010).  Lignina 
është një lidhje e plotë kimike dhe stabilizon muret e qelizave të bimëve (Lewandowski, 
2009), (Hartmann, 2009). 
Mbetjet  bimore  nga  bujqësia  dhe  pylltaria  bashkë  me  bimët  energjetike  mund  të 
copëtohen përmes prerjes, çarjes, bluarjes dhe shtypjes direkt në vendin e kultivimit apo 
në  një  vend  qëndror  grumbullimi/magazinimi.  Një  mundësi  tjetër  për  të  zvogëluar 
volumin  dhe  lehtësuar  transportin  e  tyre  është  përpunimi  i  mëtejshëm  i  tyre  në  pellet, 
briket apo granulat. 
Piroliza e shpejtë (en. flash) bashkë me kondensimin nën shtypje  të lartë (shiko fig. 1-1 
dhe  1-3)  janë  praktika  të  kondensimit  të  biomasës  lignino-celulozike.  Në  rastin  e 
kondensimit  nën  shtypje  biomasa  ngrohet  në  temperaturë  të  mesme  (afro  300 
o
C

dhe 
mbahet për disa minuta (10-30 min.) deri në lëngëzim nën trysninë prej 200 bar (Meier, 
2009).  Biomasa  në  rastin  e  pirolizës  së  shpejtë  ngrohet  brenda  disa  minutave  deri  në 
temperatura të larta (500 
o
C

dhe në etapa të ndryshme përfitohet koks, rrëshirë dhe gaz 
(Mohan, Pittmann, & Steele, 2006). Në rast se në të shkuarën interesi më i madh ishte 
për  përfitimin  e  koksit  nga  piroliza,  p.sh.:  përmes  gazifikimit  (lexo  edhe  (Maschio, 
Koufopanos,  &  Lucchesi,  1992)),  kërkimet  e  fundit  shkencore  bazohen  kryesisht  në 
prodhimin  e  vajit  të  pirolizës  dhe  përpunimit  të  tij  të  mëtejshëm.  Përmes  pirolizës  së 
shpejtë  sasia  e  koksit  të  përpunuar  duke  u  krahasuar  me  metodat  e  tjera  është  më  e 
vogël. Gazi i përfituar në këtë mënyrë mund të digjet për të përfituar energji termike, 
ndërkohë që energjia e përftuar mund të përdoret e plotë ose plotësisht për të furnizuar 
me energji impiantin e pirolizës. 
Produktet  e  pirolizës  mund  të  përdoren  nga  ana  termike  (p.sh.:  çisterna  ngrohëse  dhe 
motorrat me naftë) apo edhe për prodhimin lëndëve djegëse sintetike përmes gazifikimit 
dhe  sintezës  (p.sh.  (Yaman,  2004))  dhe  (Czernik  &  Bridgwater,  2004)).  Përveç  kësaj 
eksistojnë edhe mundësit e përdorimit material; përmes fraksionizimit mund të nxirret 
levo-glukosan (C
6
H
10
O
5
), i cili përdoret për të përfituar sheqer përmes hidrolizës, si dhe 
tenside
9
,  e  cila  është  një  polimer  i  zbërthyeshëm  (shiko  edhe  (Meier,  2009)).  Vaji  i 
pirolizës, i cili nuk mund të veçohet/fraksionizohet mund të përdoret si zëvendësues i 
fenoleve dhe formaldehideve si lëndë lidhëse/ngjitëse tek pllakat prej tallazhi. 
                                                 
9
 Tenside (nga lat. tensus "in tensionuar") janë substanca, të cilat ulin tensionin sipërfaqësor të një lëngu ose të dy 
fazave të ndryshme dhe që mundësojnë shpërndarje/ndërlidhjen e tretësirave. 

15 
Në procesin e pirolizës përdoren tipe të ndryshme reaktorësh. Sot janë në shfrytëzim dy 
tipe reaktorësh të mëdhenj, të cilët punojnë sipas metodës së shtratit të fluidizuar (en. 
fluidized bed) për të prodhuar energji elekrike dhe vaj për ngrohje. Gjatë këtij procesi 
masa e grimcave të ngurta “lëngëzohet”, pasi nëpër të kalon një rrymë fluidi (lëngu ose 
gazi),  e  cila  e  përshkon  reaktorin  nga  shtrati  deri  në  dalje  (fig.  1-4).  Reaktorë  të  tillë 
përdoren  në  SHBA  dhe  Kanada  për  përdorimin  material  të  produkteve  të  pirolizës 
(aromatike  të  lëngshme)  (Meier,  2009).  Teknologji  të  tjera  janë  akoma  në  stadin 
laboratorik  apo  në  atë  të  projekteve  pilot.  Meqenëse  mbetjet  e  ngurta  të  pirolizës  (en. 
slurry) kanë një kapacitet të lartë energjitik, synohet që përmes procesit të lëngëzimit të 
kursehen  shpenzimet  e  transportit  dhe  përmes  kësaj  të  ulen  edhe  shpenzimet  e 
përgatitjes së biomasës. 
Si  praktikë  alternative  e  pirolizës 
analizohet  edhe  torrefikimi  i  biomasës 
lignino-celulozoidale  (lat.  torrere  
thekje;  shiko  fig.  1-3).  Biomasa  gjatë 
këtij  procesi  në  mungesë  të  oksigjenit 
zbërthehet  pirolitikisht  për  afro  15-20 
min.  nën  temperatura  250-300oC.  Nga 
kjo  masë  përfitohet  një  produkt  me 
përmbajtje të ulët uji dhe në krahasim me 
biomasën  ka  një  potencial  energjetik  më 
të  lartë  (p.sh.:  (Welling  &  Wosnitza, 
2009)). 
Për  gazifikimin  e  biomasës,  vajit  të 
pirolizës,  llumit  ose  biomasës  së 
kaurdisur 
analizohen 
variante 
teknologjike  të  ndryshme,  të  cilat 
karakterizohen  nga  lënda  e  përdorur  për 
gazifikim  (oksigjen,  ujë,  avull,  ajër, 
CO
2
),  si  dhe  nga  modeli  i  reaktorit  të 
përdorur  (me  shtrat:  -statik,  -fluidizues 
dhe  gazifikues
10
)  (Hofbauer,  Müller-
Langer, Kaltschmidt, & Vogel, 2009) dhe 
fig. 1-3). 
 
Figura 1-4:     Reaktor me shtrat fluidizues 
Përmbajtja e gazit përfundimtar me avuj uji, dioksid karboni dhe metan si dhe papastërti 
të  tjera,  varet  nga  lloji  i  biomasës  së  përdorur,  lënda  gazifikuese,  tipi  i  reaktorit, 
temperatura dhe presioni. Për ndarjen/filtrimin e pluhurave, bitumeve, alkalineve, azotit, 
lidhjeve  të  halogjeneve  dhe  squfurit  përdoren  sipas  nevojave  dhe  etapave  të  procesit: 
ciklone, filtra rrjete, larës, filtra elektrik, filtra me gaz të nxehtë dhe katalizatorë. Gazi i 
prodhuar pa patur parasysh pastërtinë e tij mund të digjet direkt për të përfitur energji 
                                                 
10
 Reaktorët gazifikues me dy rryma (en. entrained-bed; gjer. Flugstrom) përdoren për gazifikimin e qymyrit, vajit 
dhe biomasës. Njëra nga rrymat përbëhet prej gazit dhe tjetra nga lëndë e ngurtë (shumë rrallë e lëngshme) dhe së 
bashku  krijojnë  një  rrymë  aerosoli.  Kontakti  i  ndërsjelltë  i  këtyre  dy  rrymave  përdoret  në  teknologji  të  ndryshme, 
sidomos për shkëmbimin e lëndëve apo energjisë. 

16 
termike  për  ngrohje  apo  energji  elektrike  me  turbina/-motorra  me  avull  (Hofbauer, 
Vogel,  &  Kaltschmidt,  Vergasung:  Vergasungstechnik  und  Gasreinigungstechnik, 
2009b).  Impiante  të  tilla  janë  ndërtuar  tridhjetë  vjeçarin  e  fundit  në  disa  vende 
perëndimore. Alternativë tjetër e përdorimit të gazit përfundimtar është vënia në punë e 
turbinave  ose  motorrave  me  gaz.  Gazi  përfundimtar  i  pastruar  mund  të  konvertohet 
përmes  sintezës  në  lëndë  djegëse  të  lëngshme  apo  edhe  në  produkte  të  tjera  sintetike. 
Procesi i sintetizimit kërkon pastërti të lartë të gazit përfundimtar, si dhe një raport të 
caktuar  të  përmbajtjes  ndërmjet  sasisë  së  ujit  dhe  oksidit  të  karbonit,  i  cili  mund  të 
rregullohet përmes kondicionimit të gazit. 
Përmes sintezës Fischer-Tropsch nxirren kombinacione me gjatësi të ndryshme vargjesh 
molekulash  (alkane  C
n
H
2n+2
),  të  cilat  mundësojnë  prodhimin  e  dyllrave,  naftës, 
benzinës, gazit të lëngshëm dhe gazit (Dahmen, Dinjus, & Henrich, Synthesis Gas from 
Biomass  -  Problems  and  Solutions  en  route  to  technical  realization,  2007).  Gazi  me 
përmbajtje metani mund të përdoret për përfitimin e energjisë termike apo elektrike ose 
për përfitimin e hidrogjenit. Dyllrat mund të përpunohen në një proces tjetër dhe rrisin 
përqëndrimin e naftës së përfituar (shiko fig. 1-3).  
Gjatë sintezës së metanolit nga gazi i sintezës përftohet metanol i papastër, i cili së pari 
ftohet dhe lëngëzohet, duke kaluar më pas në një kolonë distilimi. Një pjesë e rrymës së 
gazit të mbetur mund të përdoret për të përfituar energji. Metanoli mund të përdoret si 
lëndë  djegëse,  si  plotësues  tek  lëndët  djegëse  tradicionale  ose  si  lëndë  kryesore  për 
prodhimin  e  MTBE
11
  (Methyl-Tertiär-butyl-Ether),  (Hofbauer,  Müller-Langer, 
Kaltschmidt,  &  Vogel,  2009).  Prodhimi  i  Bio-SNG  (Synthetic  Natural  Gas)  si 
zëvendësues i gazit natyror mund të kryhet përmes sintetizimit-SNG. Bio-SNG mund të 
trasportohet nëpërmjet tubacionet e gazit natyror dhe kështu të përdoret për ngrohje apo 
për makinat me gaz. Përmes sintezës dimetil-eterike mund të prodhohet një zëvendësues 
i  naftës  apo  një  lëndë  djegëse  për  industrinë  kimike  (Hofbauer,  Müller-Langer, 
Kaltschmidt, & Vogel, 2009). Proceset e sintezës janë teknologji ekzotermike. Energjia 
e krijuar mund të përdoret për procese të tjera, p.sh.: për ngrohjen e një mase apo avulli 
uji për të prodhuar energji elektrike me turbina avulli (shiko fig. 1-3). 
Nga  biomasa  me  përmbajtje  lignine  dhe  celuloze  mund  të  përftohet  edhe  sheqer 
(Stanley  &  Hahn-Hägeral,  2010),  (Kamm  &  Kamm,  2005).  Për  këtë  duhet  që  së  pari 
lënda e parë të pastrohet/trajtohet përmes kimikateve (p.sh.: etanol), energjisë mekanike 
apo  termike  (Friedl,  Senn,  &  Gröngröft,  2009),  (shiko  edhe  fig.  1-3),  pastaj  përmes 
filtrimit  ose  centrifugimit  realizohet  ndarja  e  celulozës,  hemi-celulozës  dhe  ligninës. 
Celuloza  dhe  hemi-celuloza  mund  të  shndërrohen  në  rrugë  enzimatike  ose  acido-
katalitike në glukozë dhe xylozë (hidrolizë). Glukoza mund të fermentohet në etanol ose 
si  xylozë  të  përdoret  si  produkt  përfundimtar  në  industrinë  kimike.  Lignina  mund  të 
përdoret më tej si lëndë ngjitëse ose djegëse. 
Në  mënyrë  të  përmbledhur  duke  u  bazuar  në  praktikat  e  lartpërmendura,  arrihet  në 
përfundimin, që shumë teknologji dhe procese të përpunimit të biomasës së varfër me 
ligninë,  kanë  shumë  etapa  përpunimi,  disa  prej  të  cilave  gjenden  akoma  në  fazën  e 
                                                 
11
 MTBE quhen ndryshe edhe oktanbooster; përdoren si lëndë plotësuese në shumë lëndë djegëse për tu rritur atyre 
vlerën e oktanit. Kjo aftësi e tyre matet me numrin e oktanit (ROZ = ger. Research Oktan Zahl). 

17 
zhvillimit.  Shpeshherë  dalin  produkte  të  ndërmjetme,  të  cilat  mund  të  trajtohen  për  të 
përftuar energji. Prandaj në një studim tjetër do të trajtojmë në detaje karakteristikat e 
zinxhirit  të  proceseve  të  përpunimit  të  tyre,  nga  të  cilat  dalin  edhe  kërkesat  për 
planifikimin e një rrjeti përpunimi dhe shfrytëzimi të biomasës. 

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2017
ma'muriyatiga murojaat qiling