adress icon82-300 Elbląg, Nowina 35

Telefon  +55 232 66 64

Mail Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Dlaczego biomasa jest lepsza od węgla?

biomasa

Rosnące problemy z wysoką emisją dwutlenku węgla oraz utrzymujący się poziom przekroczenia dopuszczalnych stężeń pyłów i szkodliwych dla zdrowia substancji powstających podczas spalania paliw kopalnych skłaniają do szukania rozwiązań, które pozwolą na możliwie szybką poprawę sytuacji. Wśród technologii, które już są dostępne, największe nadzieje budzi możliwość masowego wykorzystania odnawialnych źródeł energii. W przypadku produkcji prądu dużą szansą jest rozwijanie technologii fotowoltaicznej i budowa instalacji składających się z większej liczby paneli słonecznych oraz farm wiatrowych. Jeżeli chodzi o wytwarzanie niezbędnej w naszym klimacie energii cieplnej, potrzebnej zarówno do ogrzewania budynków, jak i zasilania systemów centralnego ogrzewania popularne staje się korzystanie z pomp ciepła – zarówno gruntowych, jak i powietrznych. Wadą urządzeń tego rodzaju jest jednak to, że są one słabo skalowalne i budowa większych instalacji przy dzisiejszym stanie techniki nie jest możliwa. Innym sposobem może być używanie energii geotermalnej, co wymaga jednak odpowiednich zasobów i jest ściśle uzależnione od uwarunkowań geologicznych. Nadzieją dla ciepłownictwa indywidualnego i przemysłowego pozostaje spalanie biomasy, które za sprawą nowoczesnych kotłów grzewczych daje realne szanse na połączenie ekologii i ekonomii przez dostarczanie „czystego” ciepła po rozsądnej cenie. Przyjrzyjmy się bliżej korzyściom płynącym ze spalania biomasy, sprawdźmy, czy ma ona przewagę nad używaniem węgla i przekonajmy się, jakie technologie pozwalają na jej optymalne wykorzystywanie.

Czym charakteryzuje się biomasa?

Biomasa wykorzystywana w celach pozyskiwania energii jest najlepszym przykładem odnawialnego źródła energii, które może być łatwo wytwarzane i używane przy minimalnym obciążeniu dla środowiska naturalnego. Zdecydowana większość biomasy to albo specjalnie uprawiane rośliny energetyczne, albo produkty uboczne i odpady powstające w ramach obróbki drewna lub produkcji rolnej. Rośliny energetyczne sadzone na masową skalę to przede wszystkim szybko rosnąca wierzba i topola energetyczna. Często jako biomasa stosowany jest tzw. agropellet lub brykiety powstające z tych części roślin, które nie są używane w inny sposób – wysuszone pestki owoców, łupiny orzechów, łuski słonecznika i słoma. W przypadku odpadów poprodukcyjnych jako biomasa spożytkowane mogą być nie tylko pozostałości przemysłu drzewnego – zrębki czy kora – ale także otrzymywane podczas obróbki tartacznej i pozyskiwane ze stolarni wióry, trociny lub pył. Jako biomasa mogą być traktowane także produkty uboczne z przemysłu meblarskiego np. wyroby drewnopochodne w tym płyty wiórowe, choć niekiedy ze względu na obecność innych substancji muszą one być spalane w specjalny sposób.

Biorąc pod uwagę skalę użytkowania biomasy, główną jej część stanowi drewno i jego produkty pochodne. Jest to o tyle korzystne, że spalanie drewna powoduje o wiele niższą emisję potencjalnie szkodliwych substancji, a powstające dymy nie zawierają równie licznych szkodliwych substancji, co wciąż powszechnie stosowany węgiel. Wykorzystanie drewna w celach opałowych pozwala na uzyskiwanie sporych ilości energii ze względu na stosunkowo wysoką kaloryczność materiału. W zależności od rodzaju biomasy można w ten sposób otrzymać nawet 20 MJ/kg, co przekłada się na dość niski koszt produkcji ciepła. Równie ważna jest śladowa emisja związków siarki czy nieznaczna ilość tlenków azotu, która może być skutecznie redukowana za sprawą odpowiednich technik dopalania i wydajnej filtracji. Warto też pamiętać, że korzystanie z biomasy oznacza zerowy bilans dwutlenku węgla – podczas spalania uwalniana jest jedynie taka ilość CO2, jaką pobrała z atmosfery i zgromadziła roślina podczas swego wzrostu.

Specyfika spalania biomasy wiąże się głównie z jej składem – budulec roślin to celuloza, hemiceluloza oraz lignina, które ulegają rozkładowi termicznemu w różnym zakresie temperatur od 220–300°C dla hemicelulozy po 320–500°C dla ligniny. Jeśli chodzi o związki chemiczne i poszczególne pierwiastki, to w biomasie znajduje się około 50% węgla, duża ilość tlenu (od 40 do 50%), a także związków lotnych, których udział waha się od 65 do 80%. Ze względu na swoją budowę i właściwości urządzenia przeznaczone do spalania biomasy muszą mieć specjalną konstrukcję, a technologia powinna uwzględniać wszystkie wynikające z tego ograniczenia – dużą wilgotność materiału, szeroki zakres temperatur niezbędnych do efektywnego pozyskiwania energii, a także obecność sporych ilości potasu, wapnia i fosforu będących ważnymi składnikami roślin. 

Co wiąże się ze spalaniem węgla kamiennego?

Spalanie węgla kamiennego wciąż jest dominującą metodą pozyskiwania ciepła i produkcji energii elektrycznej. Wykorzystuje się go zarówno w domach jednorodzinnych, większych kotłowniach obsługujących osiedla mieszkaniowe, przedsiębiorstwa lub całe miejscowości, a także w profesjonalnej energetyce i ciepłownictwie. Choć z węgla można pozyskiwać duże ilości energii ze względu na jego wysoką kaloryczność sięgającą nawet 31 MJ/kg, a jego transport nie jest tak kosztowny, jak przesył innych surowców energetycznych, to jednocześnie jego użytkowanie przyczynia się do znacznego zanieczyszczenia powietrza oraz wysokiej emisji dwutlenku węgla. Do stanowiących największy problem substancji należą również tlenek węgla, tlenki azotu, związki siarki, a także lotne związki organiczne, trwałe związki organiczne oraz wiele substancji o działaniu kancerogennym – benzo(α)piren, dioksyny i furany. Szkodliwe są uwalniane z węgla chlorowodory i fluorowodory. W dymach powstających przy spalaniu węgla znajdują się także spore ilości metali ciężkich – kadmu, rtęci, ołowiu, chromu, arsenu, manganu i niklu.

Wśród groźnych składników dymu powstającego podczas spalania węgla znajdują się pyły zawieszone najniebezpieczniejszych frakcji PM10 i PM2,5, ze względu na to, że znajdują się w powietrzu dość długo, są wdychane oraz częściowo połykane i odkładają się na błonach śluzowych nosa i gardła. Najdrobniejsze frakcje mogą przenikać bezpośrednio do pęcherzyków płucnych, gdzie z jednej strony prowadzą do powstawania zwłóknień będących przyczyną astmy, pylicy oraz raka płuc, z drugiej przedostają się do krwioobiegu, a wiele z nich kumuluje się w organizmie, prowadząc do zatruć. Warto też pamiętać, że spora ilość pyłów zawieszonych jest wchłaniana wraz z żywnością. Stała ekspozycja na pyły zawieszone przyczynia się nie tylko do chorób płuc i nowotworów, ale także powoduje problemy z układem odpornościowym.

Korzystanie z węgla oznacza nie tylko zanieczyszczenie powietrza, ale także duże szkody dla środowiska naturalnego. Wydobycie węgla niezależnie od stosowanej metody wiąże się z degradacją terenów, na których jest prowadzone. Funkcjonowanie kopalń zaburza stosunki wodne na bardzo dużych terenach, prowadzi do powstawania szkód górniczych oraz wiąże się z koniecznością zagospodarowania wydobywanych „przy okazji” nieużytecznych skał. Na transport węgla zużywa się też znaczne ilości energii, podobnie jak na rekultywację zniszczonych terenów.

Poważnym problemem związanym ze spalaniem węgla głównie w kotłowniach przydomowych i piecach jest stosowanie urządzeń, które wzmagają jego szkodliwe oddziaływanie na środowisko naturalne. Przyczyną jest tu na ogół zbyt niska temperatura spalania oraz niewłaściwa ilość tlenu dostającego się do paleniska powodująca tzw. spalanie niezupełne, w ramach którego powstają gazy palne, takie jak choćby toksyczny tlenek węgla. Kłopoty z emisją szkodliwych substancji wynikają także z konstrukcji używanych kotłów i pieców, które nie pozwalają na dopalanie powstających gazów, a przy tym są nieefektywne, zużywając znacznie większe ilości opału do wyprodukowania tej samej ilości energii, którą można by uzyskać, stosując bardziej wydajne technologie.

W celu zapewnienia maksymalnej wygody użytkowników przy korzystaniu z witryny ta strona stosuje pliki cookies.
Kliknij "Zgadzam się", aby ta informacja nie wyświetlała się więcej.