فناپذیری سوخت های فسیلی، تنوع‌بخشی به منابع انرژی، توسعه پایدار ایجاد امنیت انرژی، مشکلات زیست محیطی ناشی از مصارف انرژی فسیلی از یک طرف و تجدیدپذیر بودن منابع انرژی های نو نظیر خورشید، باد، زیست توده و … از طرف دیگر باعث توجه جدی جهانیان به توسعه و گسترش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و افزایش سهم این منابع در سبد انرژی جهانی شده است. امروزه ما شاهد افزایش چشمگیر فعالیت ها و بودجه دولت ها و شرکت‌ها در امر تحقیق، توسعه و عرضه سیستم های انرژی های تجدیدپذیر هستیم و این فعالیت ها همراه با صرف بودجه‌های کلان در این زمینه در نهایت موجب کاهش قیمت تمام شده انرژی های تجدیدپذیر و رقابت‌پذیری این تکنولوژی با سیستم های انرژی سنتی موجود می‌گردد.
زیست توده یکی از منابع عمده در میان انواع منابع انرژی‌های نو، می‌باشد. تعاریف متعدد و گوناگونی از این منابع شده است .تعریف اتحادیه اروپا از زیست توده عبارت است از: “زیست توده عبارت است از اجزا قابل تجزیه زیستی از محصولات، پسماندها و زائدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و دامی)، جنگلها و صنایع وابسته و همچنین زائدات صنعتی و شهری قابل تجزیه”. بر اساس تعریف علمی ارائه شده برای زیست توده، زیست توده به سوخت‌هائی اطلاق می‌گردد که از جرم توده فیتوپلانکتون‌ها و جرم توده زئوپلانکتون‌ها ساخته می‌شوند.
امروزه مشخص شده است که سوخت های زیستی به دست آمده از پسماندهای جنگل ها و محصول های کشاورزی جهان می تواند سالانه به اندازه ۷۰ میلیارد تن نفت خام انرژی در دسترس بشر قرار دهد که این میزان ۱۰ برابر مصرف سالانه انرژی در جهان است.همچنین می توان از این سوخت ها بیشتر در تولید گرما بهره برد زیرا می توانند باعث صرفه جویی اقتصادی چشمگیری شوند.
چرخه زیست توده در طبیعت
بخشی از تشعشع خورشید که به اتمسفر زمین می رسد، بواسطه فرآیند فتوسنتز در گیاهان جذب و ذخیره می‌شود. ماکزیمم راندمان تبدیل انرژی خورشیدی در این فرآیند بین 5 تا 6 درصد است. گیاهان بعنوان منابع ذخیره کربن هستند و CO2 را از هوا جذب کرده و بصورت کربن ذخیره می نمایند. وقتی گیاهی توسط جانوری خورده می شود، بخشی از کربن موجود در گیاه خورده شده به انرژی تبدیل می شود و بخشی دیگر در بافت های زنده ذخیره می گردد. بخش سوم نیز با فضولات حیوانی دفع می گردد. در صورتی که چوب یا گیاهان سوزانده شوند، علاوه بر انرژی، بخش اعظمی از کربن ذخیره شده بصورت CO2 آزاد می شود و بخشی نیز در خاکستر باقی می ماند.
تاریخچه زیست توده در جهان
• کشف و مهار آتش و استفاده از حرارت حاصل از سوزاندن چوب و خار و خاشاک
• خروج گاز و اشتعال ناقص آن ناشی از دفن زباله در طبقات زیرین زمین توسط پیلی¬نی روسی
• اعلام وان هلمونت در سال 1630 در خصوص شناسائی و اشتعال گاز دفن‌گاه
• کشف ماهیت گاز مرداب (متان- بیوگاز) در سال 1667 دانشمندی به نام شرلی
• شناسائی گاز متان به عنوان ترکیب اصلی بیوگاز از مواد تخمیر شده توسط ولتا و در سال 1776
• شروع تحقیقات عمده در زمینة تخمیر بی‌هوازی و کاربرد آن به وسیله شخصی به نام دیوی در سال 1808
• در سال 1884 گاین طرحی را به اجراء در آورد که به وسیله بیوگاز حاصل از انرژی زیست¬توده روشنائی خیابانهای شهر پاریس را تأمین نمود.
تاریخچه زیست توده در ایران
• شیخ بهائی (1031-935 هجری قمری) جزء نخستین کسانی بوده که از بیوگاز حاصل از زیست توده (فاضلاب حمام) استفاده کرده و آن را به عنوان سوخت یک حمام در اصفهان به کار برده است.
• اولین هاضم تولید گاز متان در ایران در روستاهای نیاز آباد لرستان در سال 1354 ساخته شده است. این دستگاه به گنجایش 5 متر مکعب فضولات گاوی روستا را مورد استفاده قرار داده و بیوگاز مصرفی حمام مجاور را تأمین می نموده است.
• از نظر استفاده های سنتی از این منبع ، مطابق سرشماری سال 1375 ، 10 درصد خانوارهای روستایی برای گرمایش منازل خود و 5 درصد خانوارهای روستایی برای پخت و پز عمدتا از چوب و فضولات دامی استفاده می کرده اند.
• در سال 1359 دو واحد کوچک آزمایشی در دانشگاه بوعلی سینا همدان احداث گردید که با فضولات کشتارگاه و کود گاوی تغذیه می گردید.
• دانشگاه صنعتی شریف نیز در سال 1361 یک واحد 3 متر مکب را به صورت آزمایشی مورد مطالعه قرار داد که با فضولات گاوی بارگیری می‌شد.
• در حال حاضر پروژه های متعددی در این خصوص توسط وزارت نیرو و بخش خصوصی در دست اجرا می باشد .
پتانسیل انرژی زیست توده درایران
دسته‌بندي ايران به عنوان يک کشور خشک توجيهي بر عدم استفاده از منابع زيست توده نمي‌باشد. چرا که مطالعات تطبيقي صورت گرفته در کشورهاي خاورميانه با شرايط مشابه حاکي از استفاده فعلي انرژي زيستي يا در نظر گرفتن انرژي منابع مذکور در چشم‌انداز آنها مي-باشد.
فناوری‌ها و سیستم‌های استحصال انرژی از زیست‌توده
امروزه برای منابع مختلف زیست¬توده و کاربردهای گوناگون آن، تکنولوژی های زیادی توسعه یافته و یا در حال توسعه می¬باشند. تکنولوژی های مختلف زیست توده در مراحل مختلف توسعه و معرفی به بازار قرار دارند و طیف وسیعی از توسعه آزمایشگاهی و نمونه سازی تا کاملاٌ تجاری شده را در بر می گیرند.استفاده از انرژی زیست توده در حال حاضر به سه روش کلی زیر دسته بندی می‌شود:
• احتراق (زباله سوز ها،چوب سوز ها،کربنیزه کردن)
• ترموشیمیایی (پلاسما،گازی سازی،پیرولیز)
• بیوشیمیایی(لندفیل،هضم بی هوازی،تولید بیوفیول)