Dřevěné (dřevní) pelety

Odtržení československého národního hospodářství od světových trhů a jeho těsné společensko-politické vazby na Sovětský svaz po 2. světové válce se ještě dnes negativně projevují v našem energetickém sektoru. Podpora nadměrné těžby a spotřeby uhlí, deformované ceny paliv a energie vedly k vytlačování dřeva jako tradičního zdroje energie sloužícího k vytápění. Je zřejmé, že v zemích, kde jsou ceny uhlí, plynu a elektřiny používané k výrobě tepla zatíženy ekologickými daněmi, existují větší stimuly k hledání nových cest využívání obnovitelných zdrojů energie.

Přesto i u nás lze v souvislosti s narovnáváním cen elektřiny a plynu vysledovat zvýšený zájem o palivo ze dřeva. Výroba veřejnosti méně známého paliva s názvem pelety (někdy také peletky) je perspektivním odvětvím, o čemž svědčí mimo jiné také statistiky jeho výroby a spotřeby ve světě. Největším výrobcem a spotřebitelem v rámci evropských zemí je Švédsko, které v roce 2001 vyrobilo 667 000 tun pelet. Dále se toto palivo masivně rozšířilo především v Dánsku, Německu a Rakousku, mimo Evropu pak také v USA a Kanadě.

Vlastnosti a parametry

Peleta je palivo ryze rostlinného původu s řadou příznivých vlastností a parametrů. Jde o granule s průměrem od 6 do 20 mm, které se vyrábí zhruba do délky 40 mm. Podoba granulí je dosažena vysokotlakým lisováním dřevního odpadu (především pilin) za teploty, při které lignin plastifikuje a přejímá funkci pojiva udržující pelety v příslušném tvaru. Kromě toho lignin chrání pelety proti příjímání vlhkosti při jejich uskladnění. Pelety se vyrábí ve specializovaných výrobnách, které jsou označovány jako peletárny. Někdy se k jejich výrobě také používá sláma, řepková sláma či průmyslový šťovík. Mezi základní parametry tohoto fytopaliva patří především jeho nízká popelnavost (do 1 %) a nízký obsah vody (do cca 10 %). Výhřevnost pelet se pohybuje okolo 18 MJ / kg a jejich pevnost významně ovlivňuje obsah dřevního prachu. Povaha pelet snižuje nároky na skladovací prostory za podmínek udržení suchého prostředí.

Technologie výroby

Vstupní surovinu pro výrobu pelet tvoří odpady vznikající při prvotním pilařském zpracování nebo při těžbě dřeva. Nejvhodnější jsou piliny a suchý odpad dřevoprůmyslu, který by měl mít minimální obsah dřevního prachu. Vlhkost pilin by neměla přesahovat hranici 10 %, vyšší vlhkost suroviny se odstraňuje umělým sušením. Surovina se upraví na vhodnou velikost kladívkovým drtičem, který se zařazuje před vlastní peletizaci. Hlavní stroj pro výrobu pelet je protlačovací matricový lis (talířový, prstencový nebo plochý). Protlačováním materiálu otvory matrice o potřebném průměru vznikají pelety o vysoké teplotě a křehkosti. Následuje ochlazení, pelety dosáhnou potřebné pevnosti a trvanlivosti expedují se na váhy nebo rovnou do zásobníku (skladu).

Vliv na životní prostředí

V posledních letech se ve vyspělých zemích zvyšuje zájem o využití obnovitelných zdrojů energie. Důvodem podpory energetického využívání biomasy, ke které se řadí také dendromasa, je skutečnost, že se při spalování chová tzv. CO₂ neutrálně. To znamená, že při spalování dochází k uvolnění pouze takového množství CO₂, které biomasa akumulovala v období jejího růstu. Biomasa se tak může významnou mírou podílet na omezování vzniku skleníkových plynů. Na rozdíl od fosilních paliv, které se na zemi vyskytují v omezeném množství a jejichž využívání vede k nadměrnému zatěžování životního prostředí (látkami jako CO₂, SO₂, sírou a ostatními škodlivinami), dřevo přestavuje obnovitelnou a ekologicky čistou surovinu. Nelze říci, že by spalování dříví bylo naprosto neškodné vůči životnímu prostředí. Na jeho intenzitě se významně podílí vstupní vlhkost suroviny, která je u pelet ve srovnání se surovým dřívím velmi nízká. Samotné peletování představuje využití odpadních produktů vznikajících v různých fázích zpracování a výroby dříví a jejich přeměnu na kvalitnější palivo. Vyvinuté vytápěcí systémy využívající pelety jsou koncipovány tak, aby splňovaly podmínky ekologického provozu s garancí nepřekročení maximálních přípustných hodnot CO a ostatních emisí.

Ekonomika

Spotřeba pelet v České republice není zatím příliš veliká. Z tuzemské výroby (v roce 2001 přibližně 20 000 tun) se převážná většina pelet spolu s vytápěcími systémy exportuje do Rakouska, Německa a skandinávských zemí. Tuzemská cena pelet se pohybuje kolem 3 500 Kč za tunu. Od 1. 1. 2004 byly pelety vyjmuty ze seznamu komodit, které se zdaňují sníženou sazbou daně z přidané hodnoty a nyní podléhají 19 % DPH. Samotné pelety vychází v současnosti ve srovnání s cenami ostatních paliv používaných k vytápění výhodněji než zemní plyn a elektřina, levněji lze vytápět pomocí černého a hnědého uhlí a kusového dříví. Dokončení procesu narovnávání cen energií a odstranění křížových dotací v České republice může z hlediska cenové výhodnosti pelety spotřebitelům jen zatraktivnit. Navíc lze u nás do budoucna očekávat zatížení cen fosilních paliv ekologickými daněmi. Výraznou nevýhodou oproti jiným zdrojům tepla je relativně vysoká cena vytápěcí techniky (automatické kotle a krbová kamna na pelety).

Státní podpora obnovitelných zdrojů energie

Česká republika využívá mnohem méně obnovitelných zdrojů energie (OZE), než je běžné ve vyspělých zemích. Vstupem do EU jsme se stali součástí politiky udržitelného rozvoje energetiky, která mimo jiné předpokládá zvýšení podílu OZE na hrubé spotřebě primárních energetických zdrojů (závazek ČR - do roku 2010 nejméně na 8 %). Na podpoře zavádění biopaliv se v rámci českých ústředních orgánů státní správy podílí ministerstva životního prostředí a průmyslu a obchodu. Poskytovatelem dotací jsou Fond životního prostředí a Česká energetická agentura, která je pověřena realizací Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie. Kromě toho se nám otevírají nové možnosti čerpání prostředků ze Strukturálních fondů Evropské unie, které jsme doposud jako nečlenský stát nemohli využít.

Systém kontroly kvality

Garanci kvality paliva v řadě zemí napomáhají instituce odpovědné za testování a vydávání certifikátu výrobcům pelet (v USA Pellet Fuel Institute, v Rakousku Pelletsverband, na Slovensku Biomasa atd.). U nás zatím neexistuje česká norma, která by se konkrétně zabývala požadavky na jakost dřevních pelet. Protože se však většina tuzemské produkce exportuje do zahraničí, musí naši výrobci respektovat požadavky systému kontroly kvality v příslušné zemi. V Rakousku se na pelety vztahuje norma ÖNORM M 7135, v Německu DIN 51731 a ve Švédsku SS 18 71 20. V současnosti existují snahy o sjednocení evropských norem pelet.

Zainteresované subjekty

V tuzemsku se nachází cca 15 výrobních subjektů zabývajících se peletizací. Propagaci pelet a jejich využití k energetickým účelům se v ČR věnuje zejména organizace České sdružení pro biomasu - CZ BIOM. Oblast výzkumu technologie výroby a spalování topných pelet spadá do kompetencí Výzkumného ústavu zemědělské techniky v Praze 6 - Ruzyni. V rámci analýzy tuhých paliv se problematikou pelet a briket zabývá také Ústav pro výzkum a využití paliv Praha 9 - Běchovice, který uděluje atest na výrobu dřevěných pelet. Udělení atestu garantuje splnění požadavků Vyhl. MŽP č. 357/ 2002 a normy DIN 51731. Vlastní spalovací proces biomasy představuje následující fáze:

• Sušení - část tepelné energie je využívána ke snižování vlhkosti paliva (odpařování vody)
• Pyrolýza - dochází k rozkladu organických látek, uvolňují se plynné složky paliva, přičemž podíl zplyňovaných částí je ve srovnání s jinými tuhými palivy velmi vysoký (u dřeva cca 70 %, u slámy cca 80 %)
• Spalování plynné složky - postupné hoření tvořících se hořlavých plynů, plamen se prodlužuje
• Spalování pevných látek - na roštu vznikají zuhelnatělé zbytky, tvoří se oxid uhelnatý, který dále oxiduje na oxid uhličitý

Použitá literatura je k dispozici u autora Ing. Jaroslava Pejzla, e-mail: pejzl@lesprace.cz

Článek převzat z časopisu Lesnická práce

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky