Aktywizacja uczniów

Today24
Yesterday1968
This week12302
This month40524
Total1443233

 

Zapraszamy na nową stronę PSP 33: www.psp33.opole.pl 

-------------------------------------------------------------------------------------------

Biomasa

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 roku biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji (Dz. U. nr 156 poz. 969).

Do celów energetycznych można wykorzystać następujące postacie biomasy:

· drewno odpadowe w leśnictwie i przemyśle drzewnym oraz odpadowe opakowania drewniane;

· słomę – zbożową, z roślin oleistych lub strączkowych oraz siano;

· plony z plantacji roślin energetycznych;

· odpady organiczne gnojowicę, osady ściekowe, makulaturę, odpady organiczne z cukrowni, roszarni lnu; gorzelni; browarów; itp.;

· biopaliwa płynne do celów transportowych, np. oleje roślinne, biodiesel, bioetanol z gorzelni i agrorafinerii;

· biogaz z gnojowicy, osadów ściekowych i wysypisk komunalnych.

Biomasę łatwo przetwarza się w paliwo do postaci stałej, płynnej lub gazowej. Energetyczne zasoby biomasy obejmują dwie grupy: Do pierwszej należą nośniki energii w fazie stałej, nadające się do spalania, pirolizy oraz tlenowo-parowego zgazowania do mieszaniny tlenku i dwutlenku węgla, wodoru i metanu. Gaz ten można przetwarzać w energię elektryczną i ciepło wg wariantowych technologii, ale również do metanolu, czy paliw silnikowych wg technologii Fischera-Tropscha, co realizuje się już w skali przemysłowej. Do drugiej zalicza się przetwarzanie określonych składników biomasy w paliwa płynne i biogaz, będący przede wszystkim mieszaniną średnio 60% obj. metanu oraz 40% dwutlenku węgla.

Energetyczna ocena biomasy na tle paliw konwencjonalnych, może dotyczyć wielu ich właściwości, jednak za najważniejsze należy uznać: wartość opałową, zawartość wilgoci, popiołu i części lotnych. Porównanie tych właściwości przedstawiają tabele 1. Skład elementarny biomasy i węgli stosowanych w energetyce jakościowo jest taki sam. Różnice występują natomiast w udziałach poszczególnych pierwiastków i związków chemicznych. Biomasa zawiera średnio około czterokrotnie więcej tlenu, dwukrotnie mniej węgla, oraz mniej siarki i azotu. Konsekwencją tego składu jest wysoka zawartość części lotnych.

Tabela 1 Wartości energetyczna wybranych paliw konwencjonalnych i drewna (wartości uśrednione)

Paliwo

Wartość

Wartośc opałowa [MJ/kg], [MJ/m3]

Zawartość wilgoci [%]

Zawartość popiołu [%]

Zawartość części lotnych [%]

Gaz ziemny

35,8-39,3

-

-

100

Olej opałowy lekki

41

0,5

0,01-0,2

98-99

Węgiel kamienny

20-33

7-13

12-27

30-40

Węgiel brunatny

6-12

45-60

7-17

55-60

Drewno

4-18

15-55

0,5-1,5

70-80

Słoma żółta

14,4

15

4

70

Słoma szara

15

15

3

73

Niekorzystną cechą biomasy jest jej wysoka (nawet do 50%) i zmienna (w zależności od rodzaju biomasy i okresu jej sezonowania) zawartość wilgoci. Na rysunku 1 przedstawiono zależność wartości energetycznej od wilgotności słomy. Zawartość wilgoci w biomasie wpływa na zmniejszenie wartości opałowej, ale wpływa również na przebieg samego procesu spalania, powodując powiększenie objętościowego strumienia spalin.

Rysunek 1 Zależność wartości energetycznej od wilgotności słomy.

W porównaniu do węgla biomasa charakteryzuje się dużo wyższą zawartością związków alkalicznych (zwłaszcza potasu), wapnia i fosforu, a w przypadku słomy i innych roślin jednorocznych, a także liści i kory drzew, również wysoką zawartością chloru, co może prowadzić do wzmożonej korozji oraz narastania agresywnych osadów w kotle podczas jej bezpośredniego spalania. Dodatnią cechą biomasy (zwłaszcza drzewnej) jest znacznie niższa zawartość popiołu i siarki.

Dla ujednolicenia i polepszenia przydatności biomasy do celów energetycznych należy ją zbrykietować po uprzednim jej wysezonowaniu i doprowadzeniu do jednolitej wilgotności 10-12 %.

Zalety brykietu i pelletu :

· Podwyższenie wartości opałowej do 16-18 MJ/kg,

· Wartość opałowa porównywalna ze słabej jakości węglem kamiennym (1,5 tony brykietu zastępuje tonę węgla )

· Niska wilgotność brykietu (8%-15%) zapewnia osiąganie maksymalnej sprawności pieca

· Ujednolicenie struktury opału ( średnica 50- 60 mm długość dowolna )

· Ciężar nasypowy około 700 kg/ m3 słoma w belach ( 120 do 150 kg/m3 ) daje możliwości transportu na większe odległości.

· Nie ma problemu samozapłonu przy składowaniu

· Nie pleśnieje, nie psuje się, łatwy w transporcie

· Nadaje się do automatyzacji procesów spalania w małych i dużych piecach

· Popiół ze spalania może być wykorzystany jako nawóz rolniczy

----------------------------

Odnawialne, znaczy niewyczerpalne

Odnawialne źródła energii to takie, których używanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem. To znaczy, że ich zasób odnawia się w krótkim czasie. Wykorzystują w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypisko- wego, a także z biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych.
Przeciwieństwem ich są nieodnawialne źródła energii, czyli źródła, których wykorzystanie postępuje znacznie szybciej niż naturalne odtwarzanie. Energii odnawialnej nie należy jednak mylić z energią przyjazną dla środowiska naturalnego, gdyż instalacje do jej produkcji mogą (choć nie muszą) powodować szkody ekologiczne.
Wadą technologii OZE jest stosunkowo wysoki stosunek poniesionych kosztów do uzyskanej mocy. Ponadto, już z definicji jest to źródło energii działające okresowo, uzależnione np. od pory roku oraz dnia i nocy, jak ma to miejsce w przypadku energii słonecznej. W przypadku konieczności zapewnienia ciągłości dostaw energii z takiego źródła należałoby energię akumulować w postaci np. podgrzanej wody, skał lub wykorzystywać ją do uzyskania innej formy energii dającej się łatwo magazynować (wodór, akumulatory elektryczne).
Ze wszystkich źródeł energii odnawialnej najbardziej stabilną i przewidywalną w czasie wydaje się być energia goetermalna. Charakteryzuje się ona możliwością dostarczania stałego strumienia energii w ciągu całego roku i jest niezależna od warunków atmosferycznych czy klimatycznych. Geotermia może być wykorzystywana zarówno do produkcji energii cieplnej, jak i elektrycznej, co zwiększa jej zalety.

Ze ścieków i trocin wytwarzać można prąd

W opolskiej oczyszczalni ścieków ponad połowa energii elektrycznej potrzebnej firmie jest wytwarzana z biogazu powstałego w procesie fermentacji osadów pościekowych.
Spółka Wodociągi i Kanalizacja kupiła dwa agregaty kogeneracyjne. Urządzenia umożliwiają przetwarzanie biogazu powstałego w procesie fermentacji osadów pościekowych na energię elektryczną oraz cieplną. Koszt budowy tzw. małej elektrowni biogazowej – postawienie budynku oraz zakup i montaż urządzeń – to ponad 3,7 mln zł. Pieniądze pochodziły m.in. z Eko Funduszu oraz Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Opolu. Spółka już od 1997 roku wykorzystywała biogaz, przetwarzając go na energię elektryczną oraz cieplną. Wykorzystywane jednak wtedy agregaty były przestarzałe, a oczyszczalnia na swoje potrzeby uzyskiwała z przetworzenia biogazu około 24 proc. energii elektrycznej.
WiK, aby zwiększyć ilości paliwa (biogazu), a co za tym idzie – również ilość produkowanej energii elektrycznej, zamierza wykorzystać nowe technologie. Tzw. dezintegracja osadu czynnego umożliwia zwiększenie przyrostów biogazu o około 15-30 proc. Obecnie opolska oczyszczalnia nie dysponuje taką ilością ścieków, która pozwoliłaby na znaczne zwiększenie produkcji biogazu.
Inwestycja w odnawialne źródła energii pozwala firmie zmniejszyć koszty, co przekłada się na kieszenie mieszkańców Opola. Dzięki redukcji kosztów eksploatacyjnych możliwe jest utrzymywanie opłat za ścieki ponoszone przez klientów na pewnym poziomie. W przyszłości wytwarzanie energii z biogazu może dla firmy przełożyć się na konkretny zysk. Wytwórcy energii ze źródeł odnawialnych otrzymują certyfikaty (świadectwa pochodzenia), które są przedmiotem obrotu na giełdzie energii. Można na nich zarabiać. W tej chwili firma stara się o stosowną koncesję w Urzędzie Regulacji Energetyki.