Najpopularniejszymi biopaliwami stałymi, stosowanymi w kotłach energetycznych produkujących energię cieplną, są drewno i słoma. Wykorzystuje je się w następujących postaciach: drewno kawałkowe, trociny, brykiety wióry, zrębki gałęziowe, sieczka słomiana, słoma belowana i prasowana. Mają one różne właściwości (różną wilgotność, stopień rozdrobnienia lub zanieczyszczenia) i w różny sposób mogą odpowiadać wymogom poszczególnych technologii ich energetycznego wykorzystania. Wartość opałowa podsuszonego drewna oraz słomy (wilgotność 20%) wynosi 14-15 GJ/tonę spalanego paliwa. Zatem 1,5 tony biopaliwa (drewna lub słomy) równoważne jest energetycznie 1 tonie węgla. Skala instalacji energetycznego wykorzystania biopaliw stałych obejmuje szeroki zakres, począwszy od małych, domowych kotłów energetycznych o mocy 20 kW skończywszy na w pełni zautomatyzowanych instalacjach wyposażonych w kotły rzędu kilku MW.
Drewno
Potencjalnymi źródłami pozyskiwania odpadów są: gospodarka leśna, ogrodnictwo i sadownictwo, sektor przemysłu drzewnego, zieleń miejska (rutynowa pielęgnacja). Drewno wykorzystywane było w lokalnych paleniskach od zawsze. W miarę rozwoju technologii energetycznego wykorzystania drewna i automatyzacji zadawania paliwa do paleniska coraz większego znaczenia nabiera wykorzystanie biopaliw rozdrobnionych. Istotnymi parametrami rozdrobnionych odpadów drzewnych są: gęstość usypowa, zawartość popiołu, składników palnych i zanieczyszczeń, tak z punktu widzenia samego procesu spalania, jak także warunków przechowywania paliwa i eksploatacji (obsługi) kotła.
Rozdrobnione odpady drzewne stają się standaryzowanym biopaliwem, zgodnie z normą PN-1/D95009 zrębki opałowe mają wymiary poniżej 50 mm. Pozyskiwane standardowo za pomocą rębarek mają zazwyczaj wymiary 10-25 mm., co mieści się w optymalnym zakresie rozdrobnienia paliwa dla różnych typów kotłów i kotłowni. Eliminuje to konieczność ponoszenia dodatkowych kosztów nieefektywnego transportu i rozdrabniania drewna wielkogabarytowego, gałęzi i większych odpadów zrębowych oraz ułatwia automatyzację zadawania biopaliwa do paleniska.
Słoma
Słoma jako surowiec energetyczny może mieć duże znaczenie na obszarach wiejskich, gdzie występuje jej nadmiar w stosunku do możliwości jej wykorzystania na inne potrzeby. Słoma wykorzystywana do celów energetycznych musi spełniać określone wymagania, podyktowane zmniejszeniem uciążliwości związanych z jej spalaniem w procesie produkcji energii cieplnej. Wysoka wilgotność słomy może powodować problemy w jej magazynowaniu, transporcie i zadawaniu do kotła. Maksymalna dopuszczalna zawartość wilgoci powinna zawierać się w granicach 18-22%.
Spalanie słomy jest procesem bardziej kłopotliwym, niż spalanie drewna. Spowodowane jest to głównie jej składem chemicznym, a w szczególności wyższą w stosunku do drewna zawartością chloru i azotu, zwiększającą emisje szkodliwych tlenków azotu i związków chloru, a także wyższą zawartością krzemu i potasu, powodujących problemy z zapiekaniem i usuwaniem żużla z paleniska (rusztu). Na etapie przygotowania słomy do spalania w kotłach ciepłowniczych może być ona sprasowana, zwinięta w duże okrągłe lub mniejsze prostokątne bele, lub też pocięta na sieczkę.
Plantacje energetyczne Rozważana jest uprawa specjalnych roślin energetycznych (bogatych w ligninę i celulozę), które zwyczajowo dzieli się na trzy podstawowe grupy:
- rośliny uprawne roczne tj. zboża, konopie, kukurydza, rzepak, słonecznik, trzcina,
- rośliny drzewiaste szybkiej rotacji: topola, osika, wierzba,
- szybko rosnące, trwałe rośliny trawiaste wieloletnie np. Miscanthus spp., Arundo spp., Spartina spp.
Jednym z ciekawszych przykładów roślin, które w ostatnim cza się, zwróciły uwagę naukowców ze względu na możliwości energetyczne jest miskant olbrzymi Miscanthus sinensis giganteus. Jest rośliną wieloletnią, o silnie rozbudowanych podziemnych kłączach i rozległym systemie korzeniowym, charakteryzuje się szybkim wzrostem oraz wysokim plonem biomasy. Sadzonki uzyskuje się przez produkcję in vitro lub z kłączy. Maksymalny czas użytkowania plantacji sięga 10-12 lat. Już w pierwszym roku uprawy z 1 ha można uzyskać do 8 ton suchej masy. W kolejnych latach plony sięgać mogą nawet powyżej 30 ton s.m./ ha.. Wartość opałowa miskanta porównywalna jest z drewnem suchym (ok. 19 GJ/t suchej masy). Masa roślinna spalana może być bezpośrednio lub przetworzona w procesach gazyfikacji lub pirolizy. Oszacowano, iż z 1 tony suchej biomasy poddanej procesowi pirolizy otrzymać można 590 kg biooleju, 210 kg koksu oraz130 kg biogazu.
Źródło: www.cztery.com.pl
