Menu
  • Menu

    Co to jest biomasa drzewna?

    biomasa drzewnaPrzyjmuje się, że ok. 80% energii zużywanej na świecie pochodzi ze źródeł konwencjonalnych paliw, takich jak gaz ziemny, ropa czy węgiel. Można pokusić się o stwierdzenie, że bez nich nie jesteśmy w stanie żyć.

    Z uwagi na postęp technologiczny w ogromnym stopniu zwiększa się zapotrzebowanie na energię. Jednak ich zasoby są znacznie ograniczone i stopniowo się wyczerpują. Dodatkowo źródła te przyczyniają się do zanieczyszczania i degradacji środowiska oraz do zmian klimatycznych.

    Mając powyższe na uwadze, należałoby znaleźć odpowiednik paliwa, który pozwalałby na spalanie w już istniejących instalacjach energetycznych. Przyczyni się to z pewnością do zminimalizowania wydobycia ropy, węgla czy gazu ziemnego, a tym samym do znacznego zwiększenia żywotności złóż tych paliw. Ciekawym rozwiązaniem jest z pewnością wykorzystanie biomasy.

    Czym jest biomasa drzewna?

    Biomasą nazywane są substancje organiczne zwierzęcego bądź roślinnego pochodzenia, które ulegają biodegradacji, oraz wszelkie materiały, które pozyskane zostały z transformacji surowców tegoż samego pochodzenia. Biomasę stanowią przede wszystkim odpady oraz produkty uboczne produkcji rolnej i leśnej, oczyszczalni ścieków oraz przemysłu spożywczego.

    Biomasa drzewna

    Źródło energii odnawialnej, które jest najczęściej wykorzystywane w Europie, to drewno. Może być one pozyskiwane jako paliwo energetyczne z plantacji energetycznych ( np. topola, wierzba czy eukaliptus), z leśnych odpadów, które nie nadają się dla przemysłu, odpadów z zakładów drzewnego przemysłu (np. stolarnie czy tartaki) lub z też z odpadów z innych dziedzin przemysłu (np. koleje, kopalnie czy budownictwo).

    W skład drewna wchodzą pierwiastki:

    – węgiel,
    – tlen,
    – wodór,
    – azot,
    – związki mineralne.

    Występują one w formie związków organicznych: ligniny, celulozy i hemicelulozy. Wartość energetyczna drewna w momencie ścięcia, czyli przy wilgotności ok. 50%, wynosi 10-12 MJ/kg. W momencie osuszenia i zmniejszenia poziomu wilgoci do 15-20 % wartość ta wzrasta do 18 MJ/kg

    Rodzaje biomasy drzewnej

    1) trociny
    Produkt uboczny frezowania i skrawania drewna w tartakach. Kawałki drewna nie uchodzą za biomasę, ale trociny już tak. Wartość energetyczna trocin mokrych wynosi około 5 MJ/kg, zaś suchych – około 19,3 MJ/kg. Dokładna wartość uzależniona jest od rodzaju drzewa, z którego powstały. Wartość opałowa wzrasta analogicznie z twardością drewna. Trociny uznawane są za bardzo cenne paliwo.

    2) zrębki drzewne
    Wytwarzane są w wyniku rozgniatania drzewa narzędziami tępymi, np. walcem bądź młotem. Ich długość może wynosić od 5 do 50 mm. W postaci mokrej posiadają wartość energetyczną około 10 MJ/kg, zaś w postaci suchej – 16,5 MJ/kg.

    3) kora
    Jak wiadomo, jest to zewnętrzna warstwa drzewa. Jest odpadem przemysłu drzewnego, ale po przekształceniu w zrębki bądź trociny staje się biomasą.

    4) brykiet drzewny
    Występuje w kształcie walca bądź kostki. Nie posiada klejących substancji, dzięki czemu jest czystą biomasą. Powstaje w wyniku spojenia trocin, wirów bądź zrębków dzięki ligninie, która powstaje podczas ich zgniatania. Wytworzenie brykietu jest tańsze niż produkcja peletów.

    5) pelety
    Występują w postaci granulatu o średnicy 6-25 mm i przypominają suchą karmę dla zwierząt. Biomasa drzewna zostaje poddana suszeniu, mieleniu oraz prasowaniu. Wióry lub trociny (czyli odpady drzewne) zostają spojone bez dodatku klejących substancji w prasie rotacyjnej. Ich wartość energetyczna jest większa niż drewna i osiąga nawet 20 MJ/kg. Dzieje się tak za sprawą tego, że w niewielkiej objętości mieści się spora ilość produktu.

    Plantacje drewna energetycznego

    Plantacje drewna przemysłowego tworzone są przede wszystkim na potrzeby budownictwa, energetyki i meblarstwa. Stanowią ok. 0,15 % całej powierzchni zalesionej na świecie, czyli ok. 6 milionów hektarów. Ponad 1/3 tych plantacji jest obsadzona drzewami eukaliptusowymi. W szczególności w Brazylii drzewa te osiągają rekordową wydajność. Według obliczeń, z około 50 milionów hektarów plantacji można by było uzyskać taką ilość surowca, która w Brazylii czterokrotnie przekraczałaby zapotrzebowanie na energię. W ostatnich kilkudziesięciu latach, poczynając od lat sześćdziesiątych XX wieku, na terenie Brazylii zanotowano , że ilość zajmowanych hektarów przez plantacje drewna energetycznego wzrosła od około pół do aż kilku milionów. Jednocześnie wydajność wzrosła ponad dwukrotnie. Na dzień dzisiejszy plantacje w Brazylii dostarczają ok. 40 % drewna, które stosuje się w hutach i eksportu, ale także przerabia na węgiel drzewny.

    Natomiast w Stanach Zjednoczonych około 25 tysięcy hektarów zajmują plantacje obsadzone topolami. Dzięki temu zostaje wyprodukowane paliwo dla 350 elektrowni o łącznej mocy 7000 MW, które są opalane drewnem. Znaczącą informacją jest, że koszt energii, którą produkuje się z węgla jest niemal identyczny co koszt wyprodukowania energii elektrycznej.

    Ponadto utworzenie plantacji do potrzeb energetycznych niezwykle opłaca się również w umiarkowanym klimacie. Notuje się znaczny wzrost zakładania plantacji przede wszystkim w Portugalii, Hiszpanii czy Szwecji.

    Bilans drewna w Polsce

    • Polska plasuje się na trzecim miejscu pod względem potencjału odpadowej biomasy z lasów,
    • ilość odpadów wynosi ok. 10 % z całości pozyskanego drewna (czyli ok. 22 milionów m3), zaś większa jego część stanowi produkcję rozproszoną,
    • w Polsce aktywnych jest kilka tysięcy tartaków, z których 2000 zatrudnia więcej niż 5 osób,
    • z pozyskanego drewna w lesie 10 % stanowi kora, 15% – chrust, 20% – grubizna opałowa (czyli np. gałęzie i karpina), 19% – trociny i zrzyny, zaś 36% – tarcica (czyli np. legary i deski),
    • z odpadów z przemysłu zapałczanego, papierniczego, opakowań i innych zagospodarować energetycznie można około 30%,
    • w produkcji energii udział drewna stanowi ok. 3 %, które stanowią w szczególności produkcję ciepła.

    Produkcja ciepła w Polsce poprzez wykorzystanie drewna

    Największa ilość odpadowego drewna w Polsce zostaje jest spalana w przydomowych kuchniach i piecach. Przede wszystkim ma to miejsce na przedmieściach, w niewielkich miasteczkach oraz na wsiach. Kotły do tego służące cechują się niską sprawnością, ponieważ przeznaczone zostały do spalania węgla. Pierwszy kocioł opalany drewnem wzbudził tak ogromne zainteresowanie, że w przeciągu dwóch lat zostało wyprodukowanych 7000 takich kotłów. Na dzień dzisiejszy w Polsce pracuje 19 tysięcy kotłów opalanych węglem.

     

    Dodaj komentarz

    Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *