biomasa źródłem energii – jak to się robi?

Biomasa źródłem Biomasa źródłem energii – jak to się energii – jak to się robi?robi?prezentacja dla prezentacja dla uczniów szkół uczniów szkół ponadgimnazjalnychponadgimnazjalnych

www.biomasa.org/edukacja

Prezentacja przygotowana w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW.

Produkcja energii Produkcja energii pierwotnejpierwotnejw Polscew Polsce


75,87%

14,53%

3,66% 0,41%2,40%

węgiel kamienny węgiel brunatny gaz ziemny

OZE ropa naftowa

Spalanie węgla przyczyną Spalanie węgla przyczyną zanieczyszczeńzanieczyszczeń

węgiel jest głównym źródłem węgiel jest głównym źródłem energii pierwotnej w Polsce,energii pierwotnej w Polsce,

przemysł energetyczny oparty na przemysł energetyczny oparty na węglu jest największym źródłem węglu jest największym źródłem emisji dwutlenku węglaemisji dwutlenku węgla w Polsce, w Polsce,

wykorzystanie węgla w wykorzystanie węgla w gospodarstwach domowych gospodarstwach domowych powoduje problem powoduje problem niskiej emisjiniskiej emisji na na obszarach miejskichobszarach miejskich


Courtesy of DOE/NREL

Wykorzystanie węgla na Wykorzystanie węgla na świecieświecie

również na świecie węgiel jest dominującym i również na świecie węgiel jest dominującym i zarazem najtańszym paliwem używanym do zarazem najtańszym paliwem używanym do produkcji energii elektrycznej – w skali światowej produkcji energii elektrycznej – w skali światowej zapewnia bliskozapewnia blisko40% jej produkcji,40% jej produkcji,

węgiel to najczęściej wykorzystywane, najobfitsze węgiel to najczęściej wykorzystywane, najobfitsze źródło energii pierwotnej (zawartej w źródło energii pierwotnej (zawartej w organicznych paliwach kopalnych),organicznych paliwach kopalnych),

jego udokumentowane rezerwy pozwolą jego udokumentowane rezerwy pozwolą produkować energię jeszcze przez około 200 lat, a produkować energię jeszcze przez około 200 lat, a rzeczywiste zasoby w skorupie ziemskiej są o wiele rzeczywiste zasoby w skorupie ziemskiej są o wiele większewiększe


Zasoby ropy naftowej Zasoby ropy naftowej i gazu ziemnegoi gazu ziemnego

ocenia się, że przy obecnym poziomie ocenia się, że przy obecnym poziomie zużycia ropy naftowej i gazu ziemnego zużycia ropy naftowej i gazu ziemnego zasoby tych paliw wystarczą jeszcze na zasoby tych paliw wystarczą jeszcze na około 50-80 lat, około 50-80 lat,

według innych szacunków rezerwy ropy i według innych szacunków rezerwy ropy i gazu wyczerpią się dopiero za 40-200 latgazu wyczerpią się dopiero za 40-200 lat

www.biomasa.org/edukacjaCourtesy of DOE/NREL


Alternatywa dla paliw Alternatywa dla paliw kopalnychkopalnych

W związku z wyczerpywaniem się rezerw paliw W związku z wyczerpywaniem się rezerw paliw konwencjonalnych pojawiają się następujące konwencjonalnych pojawiają się następujące

pytania:pytania:

Czy nie należy popierać wykorzystaniaCzy nie należy popierać wykorzystaniaodnawialnych źródeł energii (OZE)?odnawialnych źródeł energii (OZE)?

Jakie znaczenie ma wśród OZE wykorzystywana Jakie znaczenie ma wśród OZE wykorzystywana od najdawniejszych czasów od najdawniejszych czasów biomasabiomasa, która dzięki , która dzięki

nowoczesnym technologiom może być bardzo nowoczesnym technologiom może być bardzo wydajnym źródłem energii?wydajnym źródłem energii?

W jaki sposób możemy pozyskiwać biomasę?W jaki sposób możemy pozyskiwać biomasę?

Na czym polega produkcja energii z biomasy?Na czym polega produkcja energii z biomasy?www.biomasa.org/edukacja

Przyszłość energetykiPrzyszłość energetykiRealna perspektywa wyczerpania się Realna perspektywa wyczerpania się

tradycyjnych źródeł energii zmusza do tradycyjnych źródeł energii zmusza do poszukiwania nowych rozwiązań. poszukiwania nowych rozwiązań.

Niezbędna wydaje się radykalna zmianaNiezbędna wydaje się radykalna zmianasposobu produkcji energii. sposobu produkcji energii.

Narodowa strategia rozwoju energetyki Narodowa strategia rozwoju energetyki odnawialnej 2001odnawialnej 2001 przewiduje 7,5% udział przewiduje 7,5% udział OZE w bilansie energii pierwotnej w roku OZE w bilansie energii pierwotnej w roku

2010 i 14% w roku 2020.2010 i 14% w roku 2020.www.biomasa.org/edukacjaCourtesy of

DOE/NREL

Produkcja energii Produkcja energii elektrycznejelektrycznej

z OZE w Polsce w roku 2000z OZE w Polsce w roku 2000Najwięcej elektryczności z OZE produkowano Najwięcej elektryczności z OZE produkowano

w:w: PomorskiemPomorskiem

Kujawsko-pomorskiemKujawsko-pomorskiem ŚląskiemŚląskiem

Najmniej elektryczności z OZE produkowano w:Najmniej elektryczności z OZE produkowano w: WielkopolskiemWielkopolskiem

OpolskiemOpolskiem ŁódzkiemŁódzkiem

Elektryczności z OZE nie produkowano wcaleElektryczności z OZE nie produkowano wcale w:w: Lubelskiem, Podlaskiem i Świętokrzyskiem. Lubelskiem, Podlaskiem i Świętokrzyskiem.


Co to są OZE?Co to są OZE?Odnawialne źródła energii toOdnawialne źródła energii to

takie źródła energii, których zasoby:takie źródła energii, których zasoby:

są nieustannie uzupełniane w naturalnych procesachsą nieustannie uzupełniane w naturalnych procesachlublub

przy odpowiednim gospodarowaniu nigdy się nie przy odpowiednim gospodarowaniu nigdy się nie wyczerpią,wyczerpią,

bądźbądźsą tak ogromne, że ich wyczerpanie jest na obecnym są tak ogromne, że ich wyczerpanie jest na obecnym

etapie rozwoju ludzkości niemożliwe.etapie rozwoju ludzkości niemożliwe.


Odnawialne źródła Odnawialne źródła energiienergii

energia Słońcaenergia Słońca energia wiatruenergia wiatru energia geotermalnaenergia geotermalna energia wodyenergia wody biomasabiomasa


Zajmiemy się teraz energiąZajmiemy się teraz energiąuzyskiwaną z biomasy.uzyskiwaną z biomasy.





Zasoby biomasy w PolsceZasoby biomasy w Polsce

dużym potencjałem biopaliw stałych dysponują dużym potencjałem biopaliw stałych dysponują zwłaszcza zwłaszcza województwa północne i zachodniewojewództwa północne i zachodnie, , gdzie w gospodarstwach rolnych - głównie na gdzie w gospodarstwach rolnych - głównie na terenach byłych PGR-ów – występują terenach byłych PGR-ów – występują spore spore nadwyżki słomy,nadwyżki słomy,

również również północnepółnocne, lecz także , lecz także północno-północno-zachodnie i północno-wschodnie rejony krajuzachodnie i północno-wschodnie rejony kraju mają największe możliwości wykorzystania mają największe możliwości wykorzystania biogazu z odpadów zwierzęcychbiogazu z odpadów zwierzęcych

PJ – petradżul = 10PJ – petradżul = 1015 15 dżuladżula


Potencjał techniczny biomasy w Potencjał techniczny biomasy w naszym krajunaszym kraju

wynosi 684,6 PJ rocznie, z czego wynosi 684,6 PJ rocznie, z czego najwięcej –najwięcej –

407,5 PJ – przypada na biopaliwa 407,5 PJ – przypada na biopaliwa stałe.stałe.


Rodzaje biomasy Rodzaje biomasy wykorzystywanej na cele wykorzystywanej na cele

energetyczneenergetyczne1.1. drewno i odpady z przerobu drewno i odpady z przerobu

drewna:drewna: drewno kawałkowedrewno kawałkowe, powstające z , powstające z

przycinania na wymiar drewna przycinania na wymiar drewna konstrukcyjnego lub półwyrobów, konstrukcyjnego lub półwyrobów, np. fryzów;np. fryzów;

trocinytrociny, stanowiące ok. 10% , stanowiące ok. 10% drewna przerabianego w tartakach; drewna przerabianego w tartakach;

zrębkizrębki, wykorzystywane również do , wykorzystywane również do produkcji płyt wiórowych;produkcji płyt wiórowych;

korakora, która stanowi 10-15% masy , która stanowi 10-15% masy drewnadrewna



energetyczneenergetyczne2.2. rośliny pochodzące z upraw rośliny pochodzące z upraw

energetycznych:energetycznych: rośliny drzewiaste szybkorosnące,rośliny drzewiaste szybkorosnące,

np. wierzby, topole, eukaliptusynp. wierzby, topole, eukaliptusy wieloletnie byliny dwuliścienne,wieloletnie byliny dwuliścienne,

np. topinambur, rdesty,np. topinambur, rdesty,ślazowiec pensylwańskiślazowiec pensylwański

trawy wieloletnie,trawy wieloletnie,np. trzcina pospolita, miskantynp. trzcina pospolita, miskanty




energetyczneenergetyczne3.3. produkty rolnicze oraz odpady organiczne produkty rolnicze oraz odpady organiczne

z rolnictwa:z rolnictwa: słoma, siano, buraki cukrowe, trzcina cukrowa, słoma, siano, buraki cukrowe, trzcina cukrowa, ziemniaki, rzepak, pozostałości z przerobu ziemniaki, rzepak, pozostałości z przerobu owocówowoców

4.4. frakcje organiczne odpadów komunalnych frakcje organiczne odpadów komunalnych oraz komunalnych osadów ściekowychoraz komunalnych osadów ściekowych

5.5. niektóre odpady przemysłowe,niektóre odpady przemysłowe, np. z przemysłu papierniczegonp. z przemysłu papierniczego



Właściwości biopaliw Właściwości biopaliw stałychstałych

BiopaliwoBiopaliwoWilgotnośWilgotnoś

ććw %w %

Wartość Wartość energetycznaenergetyczna

w MJ/kgw MJ/kgzrębkizrębki 20-6020-60 6-166-16

drewno drewno kawałkowekawałkowe 20-3020-30 11-2211-22

słomasłoma 10-2010-20 14,3-15,214,3-15,2peletypelety 7-127-12 16,5-17,516,5-17,5korakora 55-6555-65 18,5-2018,5-20


Im mniejsza wilgotność biopaliwa stałego,Im mniejsza wilgotność biopaliwa stałego,tym większa jego wartość energetyczna tym większa jego wartość energetyczna

(opałowa).(opałowa).

Właściwości drewna jako Właściwości drewna jako paliwapaliwa

Wilgotność i gęstość w największym stopniu decydują o wartości energetycznej

drewna. Mniejszą rolę odgrywa rodzaj drewna i sposób, w jaki zostało

przygotowane.Rodzaj Rodzaj drewnadrewna

Wilgotność Wilgotność świeżego świeżego drewna w drewna w

%%

Gęstość Gęstość w kg/mw kg/m33

Wartość Wartość energetyczenergetycz

na w na w MJ/kgMJ/kg

brzozabrzoza 32,532,5 500500 20,120,1świerkświerk 37,537,5 360360 19,219,2sosnasosna 3535 420420 18,618,6dąbdąb 32,232,2 550550 17,817,8

wierzbawierzba 4040 380380 16,016,0www.biomasa.org/edukacja

BrykietBrykiet

Wytwarza się go sprasowując pod Wytwarza się go sprasowując pod wysokim ciśnieniem i bez dodatku wysokim ciśnieniem i bez dodatku substancji klejących rozdrobnione odpady substancji klejących rozdrobnione odpady drzewne, takie jakdrzewne, takie jaktrociny, wióry czy zrębki.trociny, wióry czy zrębki.

Technologię produkcji brykietu drzewnego Technologię produkcji brykietu drzewnego wykorzystywano już przed II wojną wykorzystywano już przed II wojną światową, jednak jej rozwój na skalę światową, jednak jej rozwój na skalę przemysłową nastąpił dopiero w latach 80. przemysłową nastąpił dopiero w latach 80. XX wieku.XX wieku. www.biomasa.org/edukacja

BrykietBrykiet można produkować ze wszystkich można produkować ze wszystkich rodzajów biomasy roślinnej, rodzajów biomasy roślinnej, najpopularniejszy jest jednak brykietnajpopularniejszy jest jednak brykietz odpadów drzewnych i ze słomy.z odpadów drzewnych i ze słomy.

Rodzaje brykietuRodzaje brykietuO kształcie brykietu decyduje rodzaj O kształcie brykietu decyduje rodzaj prasy prasy brykietującejbrykietującej, zastosowanej do jego produkcji., zastosowanej do jego produkcji.Wyróżniamy następujące rodzaje brykietu:Wyróżniamy następujące rodzaje brykietu: brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście cm cm walca o średnicy 50 lub 53 mm i nieregularnej walca o średnicy 50 lub 53 mm i nieregularnej podstawiepodstawie, produkowany w brykieciarkach , produkowany w brykieciarkach mechanicznych,mechanicznych, brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście cm cm walca o średnicy 30-80 mm i regularnej brylewalca o średnicy 30-80 mm i regularnej bryle, , wytwarzany w brykieciarkach hydraulicznych,wytwarzany w brykieciarkach hydraulicznych, brykiet kominkowy w kształcie brykiet kominkowy w kształcie ośmiokątnego ośmiokątnego walca z otworem w środku,walca z otworem w środku, brykiet w kształcie brykiet w kształcie kostkikostki – najczęściej – najczęściej stosowany w kominkachstosowany w kominkach


Produkcja brykietuProdukcja brykietuProdukcja brykietu przebiega w następujących Produkcja brykietu przebiega w następujących

fazach: fazach: przygotowanie surowca, przygotowanie surowca, suszenie, suszenie, rozdrobnienie i przygotowanierozdrobnienie i przygotowanie

jednorodnej frakcji odpadu, jednorodnej frakcji odpadu, brykietowanie bez dodatku substancjibrykietowanie bez dodatku substancji

klejących, klejących, kondycjonowanie, czyli stabilizacja kondycjonowanie, czyli stabilizacja

termiczna i wytrzymałościowa kruchego termiczna i wytrzymałościowa kruchego produktu,produktu,

pakowanie i składowanie.pakowanie i składowanie.


Ograniczenia produkcji Ograniczenia produkcji brykietubrykietu

Do produkcji brykietu potrzebne są Do produkcji brykietu potrzebne są odpowiednie ilości surowca, pozyskiwanego w odpowiednie ilości surowca, pozyskiwanego w stosunkowo niewielkiej odległości od zakładu stosunkowo niewielkiej odległości od zakładu produkcyjnego.produkcyjnego.

Ponieważ dystans między zakładem Ponieważ dystans między zakładem produkcyjnym produkcyjnym a miejscem pozyskiwania surowca nie a miejscem pozyskiwania surowca nie powinien przekraczać 100 km, produkcja powinien przekraczać 100 km, produkcja brykietu najczęściej ogranicza się do rejonów brykietu najczęściej ogranicza się do rejonów silnej koncentracji przemysłu drzewnego i silnej koncentracji przemysłu drzewnego i meblarskiego, a także do terenów meblarskiego, a także do terenów sąsiadujących z dużymi kompleksami leśnymi.sąsiadujących z dużymi kompleksami leśnymi.


Zastosowania brykietuZastosowania brykietu spalanie spalanie ww kotłach małej mocykotłach małej mocy z zasypem z zasypem

ręcznym lub z automatycznym podawaniem ręcznym lub z automatycznym podawaniem paliwa - zarówno indywidualnych jak i paliwa - zarówno indywidualnych jak i zasilających sieci grzewcze,zasilających sieci grzewcze,

spalanie spalanie ww kotłowniach kontenerowychkotłowniach kontenerowych średniej mocy z automatycznymśredniej mocy z automatycznymsystemem podawania paliwa i komputerowo systemem podawania paliwa i komputerowo sterowanym procesem spalania paliwa,sterowanym procesem spalania paliwa,

spalanie spalanie ww kotłach zgazowującychkotłach zgazowujących drewno, drewno, współspalanie z węglem,współspalanie z węglem, spalanie spalanie ww kominkachkominkach


Zalety brykietuZalety brykietu wysoka wartość opałowawysoka wartość opałowa – wyższa niż w – wyższa niż w

przypadku drewna i podobna jak w przypadku przypadku drewna i podobna jak w przypadku gorszej jakości węgla kamiennego, gorszej jakości węgla kamiennego,

duża gęstośćduża gęstość ułatwiająca przechowywanie i ułatwiająca przechowywanie i dystrybucję,dystrybucję,

mała wilgotnośćmała wilgotność umożliwiająca długotrwałe umożliwiająca długotrwałe magazynowanie w suchych pomieszczeniach,magazynowanie w suchych pomieszczeniach,

niska zawartość popiołu,niska zawartość popiołu, który można który można wykorzystywać jako nawóz,wykorzystywać jako nawóz,

niska emisja szkodliwych substancjiniska emisja szkodliwych substancji podczas podczas spalania,spalania,

szerokie spektrum zastosowańszerokie spektrum zastosowań


PeletyPeletyPeletyPelety, czyli granulat to cylindryczne w , czyli granulat to cylindryczne w kształcie granulki, produkowane z odpadów kształcie granulki, produkowane z odpadów drzewnych pochodzących z lasów, tartaków i drzewnych pochodzących z lasów, tartaków i zakładów przeróbki drewna.zakładów przeróbki drewna.

Mające kilka cm długości i 6-25 mm średnicyMające kilka cm długości i 6-25 mm średnicypelety są najczęściej produkowane z trocin i pelety są najczęściej produkowane z trocin i wiórów. wiórów.

Technicznie możliwe jest takżeTechnicznie możliwe jest takżewytwarzanie granulatu z kory,wytwarzanie granulatu z kory,zrębków, roślin energetycznych zrębków, roślin energetycznych i słomy.i słomy.


Produkcja peletProdukcja peletProdukcja przebiega w trzech etapach:Produkcja przebiega w trzech etapach: suszenia biomasy,suszenia biomasy, mielenia biomasy imielenia biomasy i prasowania - czyli wytłaczania pelet w prasie prasowania - czyli wytłaczania pelet w prasie rotacyjnej, pod dużym ciśnieniem i bez rotacyjnej, pod dużym ciśnieniem i bez dodatku substancji klejącej.dodatku substancji klejącej.


Do prasowania pelet używa się bardzo Do prasowania pelet używa się bardzo dużych sił. Dzięki temu w niewielkich dużych sił. Dzięki temu w niewielkich rozmiarów granulacie zawarte zostają rozmiarów granulacie zawarte zostają

duże ilości surowca.duże ilości surowca.Produkcja pelet jest droższa i bardziej Produkcja pelet jest droższa i bardziej skomplikowana od produkcji brykietu.skomplikowana od produkcji brykietu.

Zastosowania peletZastosowania peletSłużące do ogrzewania budynków użytkowych Służące do ogrzewania budynków użytkowych

i gospodarstw domowych pelety są i gospodarstw domowych pelety są wykorzystywane zarówno w wykorzystywane zarówno w instalacjach instalacjach indywidualnych,indywidualnych,jak i w systemach ciepłowniczych.jak i w systemach ciepłowniczych.Do spalania pelet wykorzystuje się w pełni Do spalania pelet wykorzystuje się w pełni zautomatyzowane kotły c.o.zautomatyzowane kotły c.o., pelety można, pelety możnajednak spalać również w kotłach staregojednak spalać również w kotłach staregotypu, wyposażanych w specjalnietypu, wyposażanych w specjalnieprzystosowane przystosowane palnikipalniki..Cena granulatu jest znacznie niższaCena granulatu jest znacznie niższaod ceny oleju opałowego.od ceny oleju opałowego.


Zalety peletZalety pelet wysoka wartość opałowawysoka wartość opałowa - - 2,1 kg pelet zastępuje 2,1 kg pelet zastępuje

1litr oleju opałowego, zaś wartość energetyczna 1litr oleju opałowego, zaś wartość energetyczna dobrej jakości granulatu stanowi ponad 70% dobrej jakości granulatu stanowi ponad 70% wartości energetycznej najlepszych gatunków wartości energetycznej najlepszych gatunków węgla, węgla,

łatwośćłatwość i niskie koszty magazynowania i i niskie koszty magazynowania i transportu,transportu,

odporność na samozapłon, zawilgocenia i gnicie,odporność na samozapłon, zawilgocenia i gnicie, niska zawartość popiołuniska zawartość popiołu, , który można poza tym który można poza tym

wykorzystywać jako nawóz ogrodniczy,wykorzystywać jako nawóz ogrodniczy, zerowy bilans emisji dwutlenku węglazerowy bilans emisji dwutlenku węgla

i niska emisja dwutlenku siarkii niska emisja dwutlenku siarkipodczas spalania,podczas spalania,

spalanie w automatycznych,spalanie w automatycznych,bezobsługowych kotłachbezobsługowych kotłach

.


Uprawy energetyczneUprawy energetyczneBogate w związki ligninowe i celulozowe Bogate w związki ligninowe i celulozowe rośliny energetyczne powinny rośliny energetyczne powinny charakteryzować się:charakteryzować się: dużym przyrostem rocznym, dużym przyrostem rocznym, wysoką wartością opałową, wysoką wartością opałową, znaczną odpornością na szkodniki i znaczną odpornością na szkodniki i choroby oraz choroby oraz stosunkowo niewielkimi wymaganiami stosunkowo niewielkimi wymaganiami glebowymi. glebowymi.


Plantacja roślin energetycznych może być Plantacja roślin energetycznych może być użytkowana średnio przez 15-20 lat.użytkowana średnio przez 15-20 lat.


Rośliny energetyczne Rośliny energetyczne uprawianeuprawianew Polscew Polsce wierzba wiciowa,wierzba wiciowa,

ślazowiec pensylwańskiślazowiec pensylwański(malwa pensylwańska),(malwa pensylwańska),

słonecznik bulwiastysłonecznik bulwiasty(topinambur),(topinambur),

róża wielokwiatowa,róża wielokwiatowa, rdest sachaliński,rdest sachaliński, trawy wieloletnie, np. miskantytrawy wieloletnie, np. miskanty


Uprawy Uprawy energetyczne energetyczne budzą duże budzą duże

zainteresowanie, zainteresowanie, dlatego dlatego

najprawdopodobnnajprawdopodobniej lista roślin iej lista roślin

energetycznych energetycznych uprawianych w uprawianych w naszym kraju naszym kraju poszerzy się poszerzy się

wkrótce o nowe wkrótce o nowe odmianyodmiany

i nowe gatunki.i nowe gatunki.Obecnie jednymi Obecnie jednymi

z z najpopularniejszynajpopularniejszy

ch roślin ch roślin energetycznych energetycznych

są szybkorosnącesą szybkorosnąceodmiany wierzby.odmiany wierzby.


Zastosowania roślin Zastosowania roślin energetycznychenergetycznych

1.1. celecele energetyczneenergetyczne produkcja energii elektrycznej i cieplnejprodukcja energii elektrycznej i cieplnej produkcja paliw ciekłych i gazowychprodukcja paliw ciekłych i gazowych

2.2. cele pozaenergetycznecele pozaenergetyczne wykorzystanie w przemyśle spożywczym,wykorzystanie w przemyśle spożywczym,

celulozowo-papierniczym, celulozowo-papierniczym, farmaceutycznym farmaceutycznym i chemicznymi chemicznym

wykorzystanie w budownictwie, hodowli wykorzystanie w budownictwie, hodowli zwierząt, ogrodnictwie i zielarstwiezwierząt, ogrodnictwie i zielarstwie



Wykorzystanie roślin Wykorzystanie roślin energetycznych energetycznych

do produkcji energiido produkcji energiiEnergię pozyskuje się w procesach: Energię pozyskuje się w procesach: spalania - roślin lub spalania - roślin lub

wytworzonego z nich brykietu wytworzonego z nich brykietu czy pelet,czy pelet,

gazyfikacji, gazyfikacji, pirolizy - czyli obróbki cieplnej pirolizy - czyli obróbki cieplnej

bez dostępu tlenu, bez dostępu tlenu, fermentacji,fermentacji, hydrolizy,hydrolizy, estryfikacji.estryfikacji.



© Marek Cios

Zalety upraw Zalety upraw energetycznychenergetycznych

Uprawy energetyczne umożliwiają:Uprawy energetyczne umożliwiają: zagospodarowanie nieużytków rolnych,zagospodarowanie nieużytków rolnych, rekultywację terenów poprzemysłowych,rekultywację terenów poprzemysłowych, utylizację osadów ściekowych, utylizację osadów ściekowych, wykorzystywanych jako nawóz,wykorzystywanych jako nawóz, tworzenie ochronnych pasów zieleni przy tworzenie ochronnych pasów zieleni przy autostradach i wokół fabryk.autostradach i wokół fabryk.Na terenach ubogich w drewno rośliny Na terenach ubogich w drewno rośliny energetyczne mogą stanowić zaplecze dla energetyczne mogą stanowić zaplecze dla lokalnej energetyki.lokalnej energetyki.Inną zaletą tych roślin jest szerokie spektrum Inną zaletą tych roślin jest szerokie spektrum zastosowań pozaenergetycznych.zastosowań pozaenergetycznych. www.biomasa.org/edukacja

BiogazBiogazBiogazBiogaz, czyli , czyli gaz wysypiskowygaz wysypiskowy to mieszanina to mieszanina gazów, powstająca w wyniku fermentacji gazów, powstająca w wyniku fermentacji metanowej.metanowej.

Biogaz składa się głównie z:Biogaz składa się głównie z: metanu (40-70%)metanu (40-70%) i dwutlenku węgla (40-50%) i dwutlenku węgla (40-50%) oraz z niewielkich ilości (ok.1%) innych gazów,oraz z niewielkich ilości (ok.1%) innych gazów, np. siarkowodoru, amoniaku, azotu, tlenku np. siarkowodoru, amoniaku, azotu, tlenku węgla,węgla, tlenu, wodoru i tioli. tlenu, wodoru i tioli.


Do celów Do celów energetycznych energetycznych

można można wykorzystywać wykorzystywać

biogaz, w którym biogaz, w którym metan stanowi metan stanowi

ponad 40%.ponad 40%.

Powstawanie biogazuPowstawanie biogazuFermentacja metanowaFermentacja metanowa to następujący przy to następujący przy ograniczonym dostępie tlenu proces rozkładu ograniczonym dostępie tlenu proces rozkładu wielkocząsteczkowych substancji organicznych wielkocząsteczkowych substancji organicznych (głównie węglowodanów, białka, tłuszczów i ich (głównie węglowodanów, białka, tłuszczów i ich pochodnych) do alkoholi lub niższych kwasów pochodnych) do alkoholi lub niższych kwasów organicznych, a także metanu, dwutlenku węgla organicznych, a także metanu, dwutlenku węgla i wody.i wody.

W zależności od temperatury, w której następuje W zależności od temperatury, w której następuje wyróżniamy dwa rodzaje fermentacji metanowej:wyróżniamy dwa rodzaje fermentacji metanowej: mezofilnąmezofilną, przebiegającą w temp. około 32-35 , przebiegającą w temp. około 32-35 st. C ist. C i termofilnątermofilną, zachodzącą w temp. 55-57 st. C., zachodzącą w temp. 55-57 st. C.www.biomasa.org/edukacja

Zastosowania biogazuZastosowania biogazuZ biogazu produkuje się: Z biogazu produkuje się: energię elektrycznąenergię elektryczną w silnikach iskrowych i w w silnikach iskrowych i w

turbinach,turbinach, energię cieplnąenergię cieplną w specjalnie przystosowanych w specjalnie przystosowanych

kotłach, kotłach, energię elektryczną i energię cieplnąenergię elektryczną i energię cieplną w układach w układach

skojarzonych.skojarzonych.

Poza tym biogaz jest:Poza tym biogaz jest: dostarczany do sieci gazowej,dostarczany do sieci gazowej, wykorzystywany jako paliwo napędowe,wykorzystywany jako paliwo napędowe, wykorzystywany w procesach technologicznych.wykorzystywany w procesach technologicznych.


Zalety i ograniczenia Zalety i ograniczenia wykorzystania biogazuwykorzystania biogazu

Zalety:Zalety: ograniczanie emisji metanu, który jest gazem ograniczanie emisji metanu, który jest gazem

cieplarnianym,cieplarnianym, zapobieganie zanieczyszczeniu gleby i wody,zapobieganie zanieczyszczeniu gleby i wody, uzyskiwanie wydajnego nawozu naturalnego,uzyskiwanie wydajnego nawozu naturalnego, obniżanie kosztu składowania odpadów,obniżanie kosztu składowania odpadów, zmniejszenie odoru wysypiska,zmniejszenie odoru wysypiska, poprawa stanu środowiska wokół wysypiska.poprawa stanu środowiska wokół wysypiska.Ograniczenia:Ograniczenia: pozyskiwanie biogazu z osadów ściekowych jest pozyskiwanie biogazu z osadów ściekowych jest

opłacalne tylko w większych oczyszczalniach opłacalne tylko w większych oczyszczalniach ścieków, które przyjmują średnio ponad 8000-10 000 ścieków, które przyjmują średnio ponad 8000-10 000 mm33 ścieków na dobę. ścieków na dobę.


Technologie wykorzystania Technologie wykorzystania biomasybiomasy

SpalanieSpalanie to zachodzący w obecności nadmiaru to zachodzący w obecności nadmiaru powietrza proces konwersji termochemicznej, powietrza proces konwersji termochemicznej, którego produktami końcowymi są dwutlenek którego produktami końcowymi są dwutlenek węgla i woda. węgla i woda.

W procesie spalania, któremu można poddawać W procesie spalania, któremu można poddawać biomasę we wszystkich stanach skupienia, biomasę we wszystkich stanach skupienia, produkuje się zarówno energię cieplną, jak i produkuje się zarówno energię cieplną, jak i energię elektryczną.energię elektryczną.

Spalanie jest najprostszym i zarazem najbardziej Spalanie jest najprostszym i zarazem najbardziej rozpowszechnionym sposobem pozyskiwania rozpowszechnionym sposobem pozyskiwania energii z biomasy. 90% energii, produkowanej na energii z biomasy. 90% energii, produkowanej na świecieświeciez biomasy otrzymywane jest właśnie w procesie z biomasy otrzymywane jest właśnie w procesie spalania.spalania. www.biomasa.org/edukacja


GazyfikacjaGazyfikacja to proces polegający na częściowym to proces polegający na częściowym spaleniu biomasy w temperaturze około 1200-spaleniu biomasy w temperaturze około 1200-1400 st. C, w warunkach ograniczonego dostępu 1400 st. C, w warunkach ograniczonego dostępu powietrza bądź tlenu. powietrza bądź tlenu.

Produktem gazyfikacji jest gaz, wykorzystywany Produktem gazyfikacji jest gaz, wykorzystywany do produkcji energii cieplnej, a także w:do produkcji energii cieplnej, a także w: kuchenkach gazowych,kuchenkach gazowych, turbinach, służących do produkcji prądu,turbinach, służących do produkcji prądu, maszynach, wykonujących pracę mechaniczną.maszynach, wykonujących pracę mechaniczną.



PirolizaPiroliza to prowadzony w temperaturze ponad to prowadzony w temperaturze ponad 600 st. C600 st. Ci bez dostępu powietrza proces rozszczepiania i bez dostępu powietrza proces rozszczepiania cząsteczek związków chemicznych o dużej cząsteczek związków chemicznych o dużej masie cząsteczkowej na cząsteczki mniejsze. masie cząsteczkowej na cząsteczki mniejsze.

Produktem pirolizy jest ciekłe biopaliwoProduktem pirolizy jest ciekłe biopaliwozwane bioolejem lub olejem pirolitycznym. zwane bioolejem lub olejem pirolitycznym.

Piroliza stanowi wstęp do procesów spalania i Piroliza stanowi wstęp do procesów spalania i gazyfikacji, w porównaniu z nimi jest jednak gazyfikacji, w porównaniu z nimi jest jednak technologią, która znajduje się dopiero we technologią, która znajduje się dopiero we wczesnym stadium rozwoju.wczesnym stadium rozwoju.




KogeneracjaKogeneracja, zwana także produkcją , zwana także produkcją energii energii w skojarzeniu to proces równoległego w skojarzeniu to proces równoległego wytwarzania energii elektrycznej i wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej.cieplnej.

Energia elektryczna stanowi 20-25%Energia elektryczna stanowi 20-25% energii, wytwarzanej w układach energii, wytwarzanej w układach skojarzonych, skojarzonych, a a energia cieplna – 75-80%.energia cieplna – 75-80%.


Należy rozwijać produkcję Należy rozwijać produkcję energii energii

z biomasy, gdyż:z biomasy, gdyż: ...zaletą wykorzystania biomasy jest ...zaletą wykorzystania biomasy jest zerowy zerowy

bilans emisji dwutlenku węglabilans emisji dwutlenku węgla,, ....wykorzystanie biomasy ....wykorzystanie biomasy powoduje mniejsze powoduje mniejsze

emisje dwutlenku siarki, tlenków azotu i emisje dwutlenku siarki, tlenków azotu i tlenku węglatlenku węgla, niż spalanie paliw , niż spalanie paliw konwencjonalnych,konwencjonalnych,

...wykorzystując biomasę ...wykorzystując biomasę zagospodarowujemy zagospodarowujemy nieużytki rolne i utylizujemy odpadynieużytki rolne i utylizujemy odpady,,

...wykorzystanie biomasy to ...wykorzystanie biomasy to tworzenie tworzenie nowych miejsc pracynowych miejsc pracy, zwłaszcza na wsi, zwłaszcza na wsi

Co jeszcze dopisalibyście do tej listy?Co jeszcze dopisalibyście do tej listy?www.biomasa.org/edukacja

biomasa źródłem energii – jak to się robi?

Documents