Biomassa adalah sumber energi terpenting bagi umat manusia hingga awal revolusi industri, ketika ia diturunkan ke posisi kedua karena penggunaan bahan bakar fosil secara masif. Biomassa dipahami sebagai semua bahan organik yang dapat digunakan sebagai sumber energi. Sumber energi biomassa dapat berasal dari hewan dan tumbuhan dan mungkin diperoleh secara alami atau berasal dari transformasi buatan yang dilakukan pada tumbuhan biomassa. Materi ini diubah menjadi energi dengan menerapkan proses kimia yang berbeda padanya.
Dalam artikel ini Anda akan mempelajari apa para ahli ekologi digunakan untuk mengukur jumlah materi dalam sebuah komunitas ekologi. Hal ini sering berhubungan dengan jumlah energi yang dihasilkan oleh berbagai bagian dari komunitas tersebut.
Pengertian
Jika Anda melihat keluar jendela terdekat sekarang, Anda mungkin akan dapat menangkap sekilas dari sebuah ekosistem, atau elemen komunitas baik yang hidup maupun tak hidup. Ekosistem bersifat dinamis dan unik, melihat keluar jendela Anda kemungkinan besar akan berbeda dari pandangan keluar jendela di pesisir Pangandaran atau di Pegunungan Merapi atau wilayah Jakarta.
Meskipun perbedaan di antara mereka, satu hal semua ekosistem memiliki kesamaan adalah bahwa mereka semua mengandung materi. Hal ini terdiri dari semua tanaman, hewan, dan materi hidup lainnya yang membentuk komunitas. Ketika semua massa ekosistem dihitung, ini disebut biomassa ekosistem itu.
Biomassa mengacu pada massa keseluruhan ekosistem, tetapi para ilmuwan dapat mempelajari lebih spesifik jenis biomassa juga, seperti biomassa tanaman, biomassa heterotrofik (organisme yang memakan organisme lain), biomassa spesies (biomassa untuk individu jenis komunitas), biomassa terestrial, biomassa laut, dan bahkan biomassa global. Biomassa dapat dihitung sebagai jumlah total massa dalam ekosistem atau sebagai jumlah rata-rata massa di daerah tertentu.
Piramida ekologi
Ketika mencoba untuk memahami biomassa, pertama-tama kita perlu tahu lebih banyak tentang bagaimana fungsi ekosistem. Ekosistem memiliki tingkat energi yang berbeda yang disebut tingkat trofik, yang pada dasarnya di mana organisme yang berbeda ada dalam rantai makanan.
Umumnya, saat Anda bergerak ke atas melalui tingkat trofik jumlah produksi dan penurunan biomassa. Hal ini karena harus ada lebih banyak energi tersedia untuk dikonsumsi dari tingkat di bawahnya. Dengan kata lain, produsen dalam suatu ekosistem (seperti tanaman) harus menyediakan lebih banyak energi daripada mereka yang makan mereka (seperti binatang) karena mereka mendukung mereka yang di tingkat trofik diatasnya.
Apa hasil ini adalah piramida yang membuat lebih sempit saat Anda bergerak ke atas melalui tingkat trofik. Ini disebut piramida produktivitas jika Anda menunjukkan jumlah produktivitas di setiap tingkat, atau piramida biomassa jika Anda menunjukkan jumlah biomassa di tiap tingkat. Produktivitas dan biomassa sering berkorelasi.
Namun, hal ini tidak selalu terjadi. Di laut dan ekosistem Danau, sebaliknya adalah benar. Hal ini karena dalam ekosistem perairan, alga yang memproduksi pangan dan energi biomassa memiliki jauh lebih sedikit dibandingkan dengan hal-hal yang memakannya, seperti organisme kecil yang disebut zookplankton. Hasil ini merupakan piramida biomassa terbalik, karena meskipun ada lebih produktivitas pada tingkatan lebih rendah, ada lebih banyak biomassa dalam hal-hal seperti hiu dan paus, yang berada di ‘atas’ dari rantai makanan.
Jenis biomassa
Biomassa dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok besar: Biomassa alami. Itu adalah salah satu yang terjadi di alam tanpa campur tangan manusia. Biomassa sisa. Itu adalah sampah organik yang bersumber dari aktivitas masyarakat (sampah perkotaan misalnya). Biomassa yang dihasilkan. Mereka adalah tanaman energi, yaitu ladang di mana jenis spesies tertentu diproduksi dengan tujuan tunggal penggunaan energinya.
Konversi biomassa menjadi energi
Ada beberapa cara berbeda untuk mengubah biomassa menjadi energi yang dapat digunakan, tetapi keduanya adalah yang paling banyak digunakan saat ini. Metode termokimia Ini adalah cara menggunakan panas untuk mengubah biomassa. Bahan yang bekerja paling baik adalah yang memiliki kelembapan paling rendah (kayu, jerami, sekam, dll.). Digunakan untuk:
- Pembakaran. Itu ada ketika kita membakar biomassa dengan banyak udara (20-40% lebih tinggi dari teori) pada suhu antara 600 dan 1.300ºC. Ini adalah cara paling dasar untuk memulihkan energi dari biomassa, dari mana gas panas keluar untuk menghasilkan panas dan dapat digunakan di rumah, di industri, dan untuk menghasilkan listrik.
- Pirolisis. Ini tentang penguraian biomassa menggunakan panas (sekitar 500ºC) tanpa oksigen. Melalui proses ini, gas yang dibentuk oleh hidrogen, karbon oksida dan hidrokarbon, cairan hidrokarbon, dan residu karbon padat diperoleh. Proses ini digunakan bertahun-tahun yang lalu untuk membuat arang. Gasifikasi. Itu ada ketika ada pembakaran dan berbagai elemen kimia diproduksi: karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), hidrogen (H) dan metana (CH4), dalam jumlah yang berbeda. Temperatur gasifikasi bisa antara 700 dan 1.500ºC dan oksigen antara 10 dan 50%. Tergantung pada apakah udara atau oksigen digunakan, dua prosedur pemberian gas yang berbeda dibuat. Di satu sisi, gas atau “lean gas” dan di sisi lain, gas sintesis. Yang terakhir diubah menjadi bahan bakar cair (metanol dan bensin) dan karenanya penting. Inilah sebabnya mengapa upaya besar dilakukan untuk meningkatkan proses gasifikasi oksigen.
- Pembakaran bersama. Ini terdiri dari penggunaan biomassa sebagai bahan bakar bantuan sedangkan pembakaran batubara dilakukan di boiler. Dengan proses ini, konsumsi karbon berkurang dan emisi berkurang Metode biokimia Mereka dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme berbeda yang mendegradasi molekul. Mereka digunakan untuk biomassa dengan kadar air tinggi. Yang paling umum adalah: Fermentasi alkohol. Ini adalah teknik yang terdiri dari fermentasi karbohidrat yang ditemukan dalam tanaman dan di mana diperoleh alkohol (etanol) yang dapat digunakan untuk industri. Fermentasi metana. Ini adalah pencernaan anaerobik (tanpa oksigen) biomassa, di mana bahan organik terurai (fermentasi) dan biogas dibuat.
Ringkasan
Biomassa adalah bagian penting dari informasi yang para ahli ekologi gunakan untuk lebih memahami ekosistem. Mereka dapat membandingkan biomassa untuk produktivitas dan melihat bagaimana energi ditransfer antara tingkat trofik yang berbeda.
Penting untuk diingat bahwa piramida produktivitas hanya menunjukkan jumlah energi untuk setiap tingkat trofik, dan dapat berbeda dari piramida biomassa yang menunjukkan berapa banyak biomassa hadir untuk setiap tingkat trofik. Biomassa dan produktivitas mungkin terkait, tetapi mereka berdua membantu para ahli ekologi karena mereka memberikan informasi penting tentang ekosistem yang sedang dipelajari.
