Biomasa
Biomasa
Artykuł ten rozpoczyna cykl artykułów dotyczących różnych źródeł ciepła. W poniższym materiale można znaleźć odpowiedzi na pytania, co to jest biomasa, jakie są jej zalety i w jaki sposób można wykorzystać ją na potrzeby indywidualne oraz w energetyce zawodowej.
Biomasa to rodzaj najstarszego i najszerzej wykorzystywanego paliwa, które coraz częściej przewija się, kiedy mówimy o odnawialnych źródłach energii. Jako surowiec energetyczny wykorzystywana jest głównie biomasa pochodzenia roślinnego. Jest trzecim co do wielkości na świecie, naturalnym źródłem energii.
Biomasę tworzą głównie:
Występuje również jako paliwo uszlachetnione w postaci brykietów i pelet, które uzyskuje się poprzez suszenie, mielenie i prasowanie.
Jak najlepiej spalać biomasę
Biomasa występuje w stanie stałym (np. brykiet), ciekłym (np. biodiesel) i gazowym (np. biogaz). Poszczególne rodzaje biomasy charakteryzują się różnymi własnościami takim jak wartość energetyczna czy zawartość wilgotności. Im biomasa jest bardziej sucha i zagęszczona, tym większą ma wartość jako paliwo. Może być wykorzystywana zarówno do produkcji energii cieplnej jak i elektrycznej. Odpady drzewne, uboczne produkty rolnictwa czy też pochodzące z upraw energetycznych utylizowane są najczęściej w drodze procesów termochemicznych poprzez spalanie, gazyfikację lub pirolizę. Proces spalania nie różni się znacznie od procesu gazyfikacji: spalanie zachodzi w obecności nadmiaru powietrza, natomiast gazyfikacja występuje w warunkach niedoboru tlenu. Biomasa może być spalana samodzielnie, jak i również współspalana w mieszaninie z innymi paliwami. W energetyce przemysłowej biomasa wykorzystywana jest głównie w dużych elektrowniach, przede wszystkim w procesie współspalania z węglem.
Wybór właściwej technologii
Poszczególne rodzaje biomasy różnią się właściwościami fizyko-chemicznymi i tym samym proces ich spalania przebiega w odmienny sposób. Wpływa to bezpośrednio na wymagania konstrukcyjne kotłów. Wybór technologii spalania powinien być uzależniony od rodzaju paliwa, a konstrukcja kotła powinna spełniać warunki zapewniające prawidłowy przebieg procesu spalania. Duża ilość przedsiębiorstw oferuje różnego rodzaju kotły służące do indywidualnego ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych, biurowych czy też przemysłowych.
W elektroenergetyce zawodowej stosowane są praktycznie trzy możliwości spalania biomasy w dużych źródłach:
Wilgotność i zanieczyszczenie biomasy
Efektywność energetyczna jak i ekologiczna procesu spalania czy gazyfikacji zależy od konstrukcji kotła, instalacji odprowadzania spalin i jakości paliwa. Zawartość wilgoci oraz zanieczyszczenia to dwa główne czynniki wpływające na jakość paliwa biomasowego. Szczególne wymagania odnośnie jakości paliwa mają kotły z automatycznym systemem podawania, gdzie właściwości biomasy determinują właściwą pracę systemu zasilania paliwa. W przypadku biomasy wartość opałowa zmienia się w zależności od zawartości wilgoci. Przy niższej wilgotności mniej energii jest zużywane na odparowanie wody i tym efektywniejszy jest proces spalania. W związku z tym niezwykle istotny jest sposób transportowania i magazynowania paliwa. Powinien on zabezpieczać paliwo przez zawilgoceniem oraz zanieczyszczeniem. Najprostszym sposobem magazynowania jest przechowywanie w pryzmach pod gołym niebem. Stosuje się go dla technologii umożliwiających spalanie bądź gazyfikację mokrego paliwa. Jednak najczęściej paliwo biomasowe musi być zabezpieczone przed działaniem czynników atmosferycznych, dlatego powinno być przechowywane w zadaszonych magazynach, bunkrach lub silosach. W niektórych sposobach magazynowania stosowane są dodatkowe systemy podsuszania paliwa.
Korzystne efekty współspalania biomasy z węglem
Współspalanie rozdrobnionej biomasy z węglem przynosi korzystne efekty energetyczne i ekologiczne przy niewielkich nakładach finansowych. Technologia ta może być stosowana zarówno w indywidualnych kotłach małej mocy, jak i w energetyce przemysłowej w kotłach rusztowych, fluidalnych i pyłowych. Warunkiem efektywnego pod względem energetycznym i ekologicznym przebiegu procesu spalania w konwencjonalnych kotłach przystosowanych do spalania węgla, jest zachowanie optymalnego dla danych warunków udziału biomasy.
Zalety wykorzystania biomasy
Biomasa stanowi znaczący element zasady zrównoważonego rozwoju, sprzyja osiągnięcia celów założonych w polityce ekologicznej państwa w zakresie zmniejszania emisji zanieczyszczeń wpływających na zmiany klimatyczne. Wykorzystywana może być z wielu powodów, a do największych jej zalet należy nieszkodliwość dla środowiska. Ilość dwutlenku węgla emitowana do atmosfery podczas spalania biomasy równoważona jest ilością, CO2 pochłanianego przez rośliny w procesie fotosyntezy.
Oprócz obniżenia emisji gazów cieplarnianych biomasa ogranicza również szkody w środowisku związane z wydobyciem paliw kopalnych. Wykorzystanie jej pozwala na zagospodarowanie nieużytków i spożytkowanie odpadów rolnych i produkcyjnych. Pozwala na wspieranie rozwoju społecznego i gospodarczego poprzez tworzenie nowych miejsc pracy.
