Pod pojmom biomasa se podrazumijeva sva organska supstanca. Biomasa nastaje uglavnom fotosintezom u biljkama, kojom se sunčeva energija apsorbira i stvaranjem biomase skladišti. U biomasu se ubrajaju žive biljke, kao i organska supstanca koja nastaje iz njih kao životinje i mikroorganizmi, te mrtva organska supstanca kao mrtvo drvo, otpalo lišće, slama i drugo. Iz biomase nastali fosilni energenti (ugljen, nafta i zemni plin) ne ubrajaju se u biomasu. Priroda svake godine proizvede ogromne količine biomase, od koje se samo mali dio koristi kao hrana, obnovljiva sirovina ili kao energent.
Količina biomase
Ukupna količina sve biomase na Zemlji je teško procijeniti. U različitim literaturama se nalaze različiti čak i kontradiktorni podaci.
Ukupna masa živih bića procjenjuje se na oko 1800x109 t. Ukupna masa svih životinja je oko 2,2x109 t a svih ljudi oko 0,4x109 t. Količina biomase koja se godišnje proizvede pomoću fotosinteze procjenjuje se između 150x109 t i 173x109 t. Proizvodnja biomase u šumama koje se širom svijeta rasprostiru na preko 40 milijuna km2 iznosi oko 170x109 t. A otpad od poljoprivrede procjenjuje se na 10 do 14 km3. To je godišnji prosjek od 42,5 t biomase po hektaru. U prirodnim netaknutim šumama ima uz proizvodnje biomase i prirodni raspad biomase (odumiranje drva, otpadanje lišća itd.) koji odgovara količini proizvedene biomase, tako da nema neto prirasta ili pada ukupne količine biomase. Samo u šumama proizvedena biomasa ima 25 puta veći energetski potencijal nego godišnja količina vađene nafte.
Prosječna 80 godina stara bukva visine 25 m posjeduje 12 t suhe drvne mase. U njoj je vezano oko 6 tona ugljika i 22 tone ugljičnog dioksida. Energetska količina bukve odgovara otprilike 6000 litara lož ulja. Živa bukva proizvede dovoljno kisika za 10 osoba.
Ukupni teoretski potencijal biomase na Zemlji ima energetsku vrijednost oko 2000 do 2900 eksadžul na kopnenim površinama i oko 1000 eksadžul na vodnim i morskim površinama. Tehnički bi se moglo iskoristiti oko 1200 eksadžula. Ali dio biomase koji bi se tehnički mogao iskoristiti ima granica u pogledu zaštite okoliša. Kada se uzmu u obzir i svi troškovi, ekonomski opravdana količina energetskog potencijala biomase iznosi oko 800 eksadžula godišnje. Ukupna svjetska potrošnja primarne energije (nafta, zemni plin, ugljen, atomska energija, obnovljivi izvori) u 2004. Godini iznosila je oko 463 eksadžula.
Energija koja je skladištena u godišnjoj količini proizvedene hrane odgovara otprilike 20 eksadžula. Ostaci prehrambene industrije (riža, žito, kuruza, šečerna trska) koji nisu upotrebljivi za ljudski organizam poput ljuski i slično, a koji imaju teoretski iskoristivi energetski potencijal od oko 65 eksadžula za sada se jednostavno spaljuju.
Međutim, iz tehničkih, ekonomskih i ekoloških razloga samo je dio biomase moguće iskoristiti, tako da je potencijalni doprinos u opskrbi energije ograničen.
Korištenje biomase
Osim za prehranu i kao materijal biomasa se sve više koristi i kao izvor energije. Prema nekim izvorima civilizacija utječe ili koristi između 25 i 40% ukupne neto proizvodnje biomase. To je naravno povezano s određenim prednostima ali i nedostacima:
Prednosti
- Korištenje obnovljive sirovine može pridonijeti očuvanju resursa, kao na primjer nafte. Kod regionalne pripreme i korištenja obnovljive sirovine može se politička i ekonomska ovisnost o državama s na primjer većim zalihama nafte znatno smanjiti.
- Obnovljivi izvori energije iz obnovljivih sirovina omogućuju CO2 neutralnu odnosno CO2 siromašnu proizvodnju energije.
Nedostaci
- Intervenira se u postojeće ekosustave, kao na primjer kod siječe šuma.
- Kod povećanog korištenja biomase uništavaju se eko sustavi i time ugrožava bio raznolikost, na primjer sječom šuma i drugim prenamjenama površina u poljoprivredno korištenje. Posebno se uništavanjem šuma požarima oslobađa velika količina CO2.
- Sve učestalije korištenje za dobivanje energije i kao gradivni materijal vodi do konkuriranja u korištenju. Na primjer ako se žito koristi za dobivanje bio goriva a ne za proizvodnju hrane. Nastaje i konkurencija namjene površine naprema proizvodnji hrane, ili kod prenamjene novih poljoprivrednih površina na primjer nauštrb prirodnim rezervatima (bio raznolikost i sl.).
- Kod poljoprivredne proizvodnje biomase upotrebljavaju se umjetna gnojiva (dušik, fosfor, kalij i druge), koji vode do emisija stakleničkih plinova, do zagađenja podzemnih voda nitratima, itd. Korištenjem pesticida može doći do zagađenja okoliša i narušavanja zdravlja.
- Sve većim navodnjavanjem poljoprivrednih površina iskorištava se vodni resurs koji je ekološki važan ili se drugdje koristi kao pitka voda.