Biomasa a možnosti jejího využití ve vytápění

(Napsáno pro přílohu deníku Právo - Dům a bydlení)

V dnešní době jsou ve velké oblibě pojmy využívající základu slova "bio-". Tento pojem používají reportéři, vědci i laická veřejnost. Slovo BIOMASA lze rovněž nalézt na předních stránkách novin i odborných časopisů. Co však vlastně všechno tento pojem v sobě zahrnuje?

Biomasa to je: dřevo a dřevní odpady, energetické lesy a plodiny, organická frakce komunálního odpadu, odpady z papíru, zemědělské odpady, odpady ze živočišné výroby, odpady z čistíren odpadních vod, odpady ze živočišné výroby.

Biomasa může být tedy rostlinného nebo živočišného původu. Skládá se zejména z uhlíku, kyslíku a vodíku a ve většině případů jenom v nepatrné míře dusíku, síry a dalších prvků.

V současné době je v České republice podíl využívání obnovitelných druhů energie cca 2 %. Je předpoklad, že tento podíl bude v následujících létech narůstat. Využívání obnovitelných druhů energie patří i mezi priority vlád EU. V České republice vzhledem k její poloze se jedná zejména o využívání biomasy, jejíž potenciál je nyní málo využíván. Na druhou stranu nelze předpokládat, že by podíl využívání biomasy pro energetické účely v nejbližší budoucnosti významně překročil 10 % (i toto číslo u zainteresovaných lidí vyvolává úsměv). Přesto se domnívám, že si tato kategorie paliv zaslouží svou pozornost a v žádném případě by neměla být opomíjena.

V České republice patřilo dlouhou dobu k preferovaným druhům paliva zejména uhlí (černé a hnědé) a další z tohoto odvozené produkty, popř. jeho odpady. Výhoda těchto paliv tkvěla zejména v jejich ceně a "snadnosti" jejich využívání. Podíváme-li se do minulosti, patřilo dřevo a "bio"odpady k hlavním druhům paliv, které byly teprve následkem rozvoje zejména uhelného průmyslu postupně vytlačeny. Dnes je vynakládáno nemalé úsilí o navrácení se zpět k využívání biopaliv.

Využívání biopaliv sebou nese řadu výhod, zejména ve spojení s vývojem nových technologií (pro jejich snadnější využívání), příprava biopaliva zase nabízí řadu pracovních příležitostí, neposlední výhodou využívání biopaliv je snížení produkce oxidu uhličitého, růst jeho koncentrace v atmosféře je celosvětově označován za jednu z příčin oteplování zeměkoule.

Hlavní druh biomasy v České republice je dřevní hmota (obr.1).

Jedná se o různé druhy dřevní hmoty, a to jak odpad z opracování dřeva, tak polínkové dříví vhodné zejména do krbových kamen. Poslední dobou našlo velkou oblibu u obyvatel používání upravené dřevní hmoty a to ve formách pelet (obr.2) nebo briket. Takto upravené palivo lze velmi dobře spálit i skladovat. Problémem může být přijímání vlhkosti.

Ostatní druhy biomasy

Zejména se jedná o slámu, ale nelze opominout i speciálně pěstované rostliny, jako jsou například šťovík nebo energetické konopí. Ve prospěch těchto druhů biomasy rozhoduje využívání nadbytečné zemědělské půdy pro nepotravinářské účely.

Využití biomasy

Využití biomasy pro vytápění má hlavní význam zejména v místech vzniku tohoto druhu paliva, tedy v oblastech, kde jsou pily, zemědělské statky, atp. Toto platilo bez výhrady do nedávné minulosti, dnes je již možné si zajistit bez problémů dodávku upraveného (připraveného) biopaliva téměř kamkoliv (obr.3).

Vzhledem k různým vlastnostem biomasy je nutno si uvědomit, že pro skutečné zlepšení stavu životního prostředí a co možná nejlepší využití tepla obsaženého v biopalivu je nutné spalovat tyto paliva v zařízeních k tomu určených.

Pro provedení správného výběru spalovacího zařízení (kotle) je nutno dopředu stanovit základní požadavky kladené na toto zařízení: výkon zařízení, resp. tepelný příkon v palivu (určí přibližnou spotřebu paliva), požadovaná forma paliva (peletky, polínka, aj.), počet provozních hodin, a další.

Podle vybraného biopaliva je nutno zajistit dostatečné skladovací prostory, popř. častější dodávku biopaliva.

Tabulka - Srovnání výhřevnosti vybraných paliv

* výhřevnost je teplo vydané palivem po odečtení množství tepla spotřebovaného na odpaření vody
pro hodnoty výhřevnosti jsou použity průměrné hodnoty

Při výběru je nutno přihlédnout k několika kritériím, která si každý může ohodnotit samostatně, a poté požadovat u dodavatelů již konkrétní nabídku. Tyto kritéria mohou být volena následovně:

Výše provozních nákladů, možný růst ceny paliva, pořizovací náklady, dopad na životní prostředí, automatičnost provozu, regulace zařízení, náročnost na obsluhu, čistota provozu a mnohé další. Tyto kritéria je třeba si ohodnotit pro jednotlivé druhy vytápění.

V současné době jsou v republice zastoupeny spalovací zařízení od výkonu 5 kW (krbová kamna) až po kotle s výkonem řádově desítek MW. Největší počet spalovacích zařízení (cca 30 000 ks) je ve výkonové třídě 20 až 50 kW, což odpovídá tepelné ztrátě rodinných domků.

V poslední době jsou velmi oblíbené dřevo zplyňující kotle, které jsou již podřízeny nejnovějším požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a zlepšení účinnosti spalování.

Význam kotelen pro rodinné domky

Pro správný výběr kotle pro spalování biomasy je nutné rozhodnout co upřednostnit.

Některé poznatky lze shrnout následovně:

• vyšší stupeň automatizace provozu = zpravidla vyšší cena zařízení, ale jednodušší obsluha;
• vyšší životnost = vyšší vstupní cena, ale nižší provozní náklady;
• nižší emise ze spalování = zpravidla vyšší stupeň automatizace, atd.

Literatura:

• Web Českého sdružení pro biomasu - CZ BIOM a sborníky vydané tímto sdružením
• Firemní materiály firem VERNER, VYNCKE, CANKAŘ, VIADRUS, VOP Nový Jičín
• Skripta pro vysoké školy Biomasa pro energetické využití

Pelety
Doprava biomasy

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu