“Біомаса — це акумульована сонячна енергія в живій оболонці Землі.”
Слово «біомаса» зустрічається і на уроці біології, і в новинах про зелену енергетику. Але значення в цих двох контекстах різне. У першому — це загальна маса живих організмів. У другому — органічна сировина для виробництва тепла й електрики.
Розберемо обидва значення, з’ясуємо, де в біосфері біомаси найбільше і як її використовують як джерело енергії в Україні.
Що таке біомаса в біології та екології
У біології біомаса — це загальна маса всіх живих організмів певної екосистеми, популяції або всієї біосфери. Вимірюють її в одиницях сухої або сирої речовини на одиницю площі або об’єму.
В енергетиці біомаса — це органічний матеріал рослинного або тваринного походження, який можна спалювати або переробляти для отримання теплової чи електричної енергії.
Ознаки біомаси як біологічного поняття:
- включає всіх живих організмів — рослини, тварини, гриби, мікроорганізми;
- вимірюється в грамах або тоннах на квадратний або кубічний метр;
- відображає продуктивність екосистеми;
- змінюється залежно від сезону, клімату і стадії розвитку екосистеми.
Ознаки біомаси як енергетичного ресурсу:
- включає деревину, солому, гній, харчові відходи, енергетичні культури;
- використовується для виробництва тепла, електрики, біогазу, пелет;
- є відновлюваним джерелом енергії;
- при спалюванні замикає вуглецевий цикл — CO₂ повертається до атмосфери і знову поглинається рослинами.
Біомаса в біосфері: де її найбільше
Розподіл біомаси на Землі нерівномірний. Найбільша концентрація живої речовини — на суходолі, де є достатньо сонця, тепла і вологи для росту рослин.
Рослини становлять понад 80% усієї біомаси планети. Саме вони через фотосинтез акумулюють сонячну енергію і перетворюють її на органічну речовину.
| Екосистема | Біомаса рослинності (г/м²) | Особливість |
|---|---|---|
| Тропічний ліс | 40 000‒80 000 | Найвища біомаса на планеті |
| Помірний ліс | 20 000‒40 000 | Основна лісова зона Європи |
| Савана | 700‒750 | Чергування сухого і вологого сезонів |
| Степ і луг | 200‒500 | Переважають трави |
| Пустеля | менше 50 | Брак вологи обмежує ріст |
| Світовий океан | 1‒10 (на 1 м²) | Планктон — основна біомаса |
Найбільша біомаса в біосфері зосереджена в тропічних лісах — там, де багато сонця, тепла і вологи цілий рік. У помірних лісах вона також висока, але суттєво нижча.
Біомаса світового океану значно менша за суходільну, хоча океан займає 70% поверхні Землі. Причина — невелика глибина проникнення сонячного світла. Планктон на 1 м² поверхні становить у середньому 400‒600 г, тоді як тропічний ліс — десятки тонн.
Від чого залежить біомаса екосистеми
Біомаса не є постійною величиною — вона змінюється під впливом багатьох факторів.
Основні чинники, від яких залежить біомаса:
- Кількість сонячного світла — чим більше світла, тим вища продуктивність фотосинтезу і тим більше органічної речовини накопичується.
- Температура — тепло прискорює ріст рослин і активність мікроорганізмів. У тропіках біомаса вища, ніж у полярних зонах.
- Кількість опадів — вода є обов’язковою умовою для фотосинтезу. Без вологи рослини не ростуть, і біомаса мінімальна.
- Тип ґрунту і наявність поживних речовин — азот, фосфор і калій визначають темпи росту рослин.
- Стадія розвитку екосистеми — на стадії клімаксу біомаса екосистеми досягає максимуму і стабілізується. У молодих і порушених екосистемах вона нижча.
- Вплив людини — вирубка лісів, розорювання ґрунтів і забруднення різко зменшують біомасу регіону.
Саме тому біомаса в регіоні різко зменшується, коли відбуваються масштабні вирубки, пожежі або посухи.
Біомаса популяції та мікробна біомаса
Біомаса популяції — це загальна маса всіх особин одного виду на певній території. Її вимірюють у кілограмах або тоннах сухої речовини на гектар.
Приклади біомаси популяцій у різних екосистемах:
- популяція дощових черв’яків у родючому ґрунті може становити 500‒1000 кг/га;
- лісова підстилка і ґрунтові мікроорганізми — тисячі кілограмів на гектар;
- популяція зубрів у заповіднику — кілька тонн на весь ареал;
- водорості в ставку — від кількох грамів до кількох сотень кілограмів на гектар залежно від евтрофікації.
Мікробна біомаса — окрема і часто недооцінена частина загальної біомаси. Бактерії, гриби і найпростіші в ґрунті складають від 300 до 3000 кг/га сухої маси. Вони відповідають за розкладання органіки і кругообіг поживних речовин.
Цікавий факт: загальна біомаса мікроорганізмів на Землі перевищує біомасу всіх тварин разом узятих.
Біомаса як альтернативне джерело енергії
“Те, що живе і росте навколо нас, — це не лише природа. Це ще й паливо, яке можна використати без шкоди для планети.”
В енергетичному контексті біомаса — це будь-яка органічна речовина, яку можна перетворити на тепло, електрику або паливо. Вона є відновлюваним джерелом енергії, бо рослини ростуть знову щороку.
Основні види енергетичної біомаси:
- Деревна біомаса — дрова, тирса, кора, тріска. Найстаріший вид біопалива. Використовують у котлах, каминах і на теплових електростанціях.
- Аграрна біомаса — солома, стебла кукурудзи, лушпиння соняшнику, жом. Побічні продукти сільського господарства, які можна спресувати в пелети або брикети.
- Енергетичні культури — міскантус, верба, тополя, сорго. Спеціально вирощують для спалювання або виробництва біогазу.
- Органічні відходи тваринництва — гній, послід. Основна сировина для біогазових установок.
- Відходи харчової промисловості — жом, меляса, відпрацьована олія. Переробляють у біогаз або біодизель.
| Вид біомаси | Форма використання | Де застосовують |
|---|---|---|
| Деревина і відходи | Пелети, дрова, тріска | Котли, електростанції |
| Солома і стебла | Брикети, пелети | Котли для промисловості і побуту |
| Гній і послід | Біогаз, біометан | Агробіогазові установки |
| Енергетичні культури | Пелети, біогаз | Великі котельні |
| Харчові відходи | Біогаз | Міські біогазові станції |
Зелений тариф на біомасу в Україні 2026
В Україні виробництво електроенергії з біомаси підтримується через механізм зеленого тарифу. Це підвищена гарантована ціна викупу електрики, вироблена з відновлюваних джерел, яку встановлює НКРЕКП.
Умови зеленого тарифу для біомаси:
- поширюється на електростанції, що спалюють деревину, солому, аграрні відходи та інші види біомаси;
- ставка залежить від виду сировини і потужності установки;
- об’єкт має бути введений в експлуатацію до встановленої дати, щоб отримати право на тариф;
- виробник зобов’язаний підтвердити відновлюване походження сировини;
- у 2020 році умови зеленого тарифу переглядали — частина проектів перейшла на аукціонний механізм підтримки.
Актуальні ставки і умови варто перевіряти безпосередньо на сайті НКРЕКП — вони можуть змінюватись.
Україна має значний потенціал для розвитку біоенергетики на основі аграрної біомаси. Щороку в країні утворюються десятки мільйонів тонн соломи, стебел і відходів переробки, які можна перетворити на теплову й електричну енергію замість того, щоб спалювати їх просто неба.
Біомаса — це слово з двома різними, але пов’язаними змістами. В екології вона показує, наскільки живою є та чи інша екосистема. В енергетиці — відкриває можливість перетворювати органічні залишки на тепло і світло. Обидва значення важливі і доповнюють одне одного у розумінні того, як природа і людина взаємодіють у спільному кругообігу речовини й енергії.
