2014-12-27

1

BIOMASABIOMASAw gminachw gminach

--przykady dobrych rozwiza technicznychprzykady dobrych rozwiza technicznych

Przygotowanie:Prof. Jacek ZimnyMgr in. Micha Karch

BIOMASA BIOMASA -- podziapodzia

wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej,

spalanie w sieci gazowej

fermentacja metanowa odpadowej masy organicznejw oczyszczalniach ciekw,

na komunalnych wysypiskach mieci i biogazowniach

rolniczych, [biogaz, agrogaz]

gazowe

olej opaowy

paliwo silnikowe

roliny oleiste

fermentacja alkoholowa trzciny cukrowej i

ziemniakw, [etanol]

cieke

spalanie bezporednie

w paleniskach otwartych lub zamknitych

drewno opaowe z lasw, soma, odpady z tartakw i

zakadw meblarskichstae

Sposb wykorzystaniardaRodzaje

2014-12-27

2

Potencja BIOMASYPotencja BIOMASY

Porwnanie wartoci opaowej Porwnanie wartoci opaowej niektrych biopaliw w stosunku do niektrych biopaliw w stosunku do

innych nonikw energiiinnych nonikw energii

38-39Wgiel kamienny

19-20Gaz miejski

14-19Drewno

20-25Biogaz

Warto opaowa (MJ/m3 )Surowiec

2014-12-27

3

BIOMASABIOMASA-- zasobyzasoby

Uwzgldniajc obecne zasoby drewna opaowego i odpadw drzewnych - zlenictwa, sadownictwa, przemysu drzewnego oraz miejskich terenwzielonych, potencja techniczny energii w nich zawartej szacuje si na 270 PJ(1015J) rocznie

W Polsce szacuje si, e tylko w rolnictwie potencja niewykorzystanej biomasy = 104 PJ/a.Wytwarzanych jest rocznie:

25 mln ton somy zboowej i rzepakowej oraz siana. 4 mln ton pozyskiwane jest w drewna opaowego w lasach (

chrust, trociny, zrbki, kora...)6 mln ton osady ciekowe:

w sumie 30 mln ton biomasy tj. prawie 15-20 mln ton wgla

TTechnologie wykorzystania echnologie wykorzystania BIOMASYBIOMASY

Spalanie Proces polega na pomieniowym spalaniu materiau wobecnoci nadmiaru powietrza w komorze spalania. Produktamikocowymi spalania s: dwutlenek wgla CO2 i woda H2O.Kotycharakteryzujce si tym sposobem spalania biopaliw dostpne sobecnie w szerokim zakresie mocy od 20 kW do kilkuset MW.

Gazyfikacja Proces gazyfikacji biopaliw staych podzielimona na trzy fazy: suszenia i odgazowania paliwa, wynikiemczego jest wytworzenie mieszaniny gazw w warunkach niedoborupowietrza, spalania gazw w komorze spalania w obecnocinadmiaru tlenu oraz oddawania ciepa w wymienniku

Pyroliza polega na ich termicznym przeksztaceniu w warunkachbraku dostpu tlenu, w wyniku czego otrzymuje si produkt stay(wgiel drzewny), produkt cieky (olej pyrolityczny) orazmieszanin gazw palnych

2014-12-27

4

Wspspalanie biopaliw odpady drzewne, zrbki, brykiety i pelety rnego pochodzenia mog by spalane w mieszaninie jak te wsp-spalane z innymi paliwami staymi, zarwno w konwencjonalnych kotach rusztowych, paleniskach W przypadku bezporedniego spalania mieszanie paliw odbywa si zwykle przed podaniem do paleniska. Natomiast w niektrych systemach gazyfikacji paliwa podawane s oddzielnymi systemami.

Ukady skojarzone rozpoczynaj si sekcj przechowywania i podawania biopaliwa do komory gazyfikacji lub komory spalania. Powstajcy w gazyfikatorze gaz spalany moe by w kotle z palnikiem gazowym. Drugi typ technologii z zastosowaniem gazyfikatorw zakada spalanie wytworzonej i oczyszczonej mieszaniny gazw w silniku gazowym

BIOMASABIOMASA

WedugWedug definicjidefinicji UniiUnii EuropejskiejEuropejskiej biomasabiomasa obejmujeobejmujewszelkwszelk substancjsubstancj organicznorganiczn pochodzeniapochodzeniarolinnegorolinnego lublub zwierzcego,zwierzcego, jakjak tete wszelkiewszelkiepochodnepochodne substancjesubstancje uzyskaneuzyskane zz transformacjitransformacjisurowcwsurowcw pochodzeniapochodzenia rolinnegorolinnego lublub zwierzcegozwierzcego..

BiomasaBiomasa stanowistanowi trzecie,trzecie, coco dodo wielkociwielkoci nana wiecie,wiecie,naturalnenaturalne rdordo energiienergii..

JakoJako surowiecsurowiec energetycznyenergetyczny wykorzystywanawykorzystywana jestjest gwniegwniebiomasabiomasa pochodzeniapochodzenia rolinnego,rolinnego, powstaapowstaa ww procesieprocesiefotosyntezyfotosyntezy..

2014-12-27

5

Energi z biomasy mona uzyska poprzez:Energi z biomasy mona uzyska poprzez:

spalaniespalanie biomasybiomasy rolinnejrolinnej (np(np.. drewno,drewno, odpadyodpadydrzewnedrzewne zz tartakw,tartakw, zakadwzakadw meblarskichmeblarskich ii inin..,, soma,soma,specjalnespecjalne uprawyuprawy energetyczne),energetyczne),

wytwarzaniewytwarzanie olejuoleju opaowegoopaowego zz rolinrolin oleistycholeistych (np(np..rzepak)rzepak) specjalniespecjalnie uprawianychuprawianych dladla celwcelwenergetycznych,energetycznych,

fermentacjfermentacj alkoholowalkoholow trzcinytrzciny cukrowej,cukrowej, ziemniakwziemniakwlublub dowolnegodowolnego materiaumateriau organicznegoorganicznego poddajcegopoddajcegosisi takiejtakiej fermentacji,fermentacji, celemcelem wytworzeniawytworzenia alkoholualkoholuetylowegoetylowego dodo paliwpaliw silnikowych,silnikowych,

beztlenowbeztlenow fermentacjfermentacj metanowmetanow odpadowejodpadowej masymasyorganicznejorganicznej (np(np.. odpadyodpady zz produkcjiprodukcji rolnejrolnej lublubprzemysuprzemysu spoywczego)spoywczego)

Zalety stosowania biomasy:Zalety stosowania biomasy:

ograniczenie emisji gazw cieplarnianychograniczenie emisji gazw cieplarnianych wykorzystanie lokalnych zasobw wykorzystanie lokalnych zasobw

energetycznychenergetycznych decentralizacja wytwarzania energiidecentralizacja wytwarzania energii zrnicowanie rde energiizrnicowanie rde energii ograniczenie szkd w rodowisku zwizanych ograniczenie szkd w rodowisku zwizanych

z wydobyciem paliw kopalnychz wydobyciem paliw kopalnych zagospodarowanie odpadwzagospodarowanie odpadw wspieranie rozwoju spoecznowspieranie rozwoju spoeczno--

gospodarczego poprzez tworzenie nowych gospodarczego poprzez tworzenie nowych miejsc pracymiejsc pracy

2014-12-27

6

ZZaletyalety wwyykorzystania biomasykorzystania biomasy

stae i pewne dostawy ( brak koniecznoci importu ropy lub gazu )

zapewnienie dochodu,

tworzenie nowych miejsc pracy,

ograniczanie emisji CO2 z paliw odnawialnych,

wysokie koszty oczyszczania spalin z paliw kopalnnnnych,

aktywizacja ekonomiczna lokalnych spoecznoci,

decentralizacja produkcji energii.

Wady energetycznego Wady energetycznego

zagospodarowania biomasyzagospodarowania biomasy

- ryzyko zmniejszenia biornorodnoci,

- spalanie biopaliw powoduje powstanie NOx trudnych do usuwania,

- podczas spalania biomasy zanieczyszczonej pestycydami powstaj:

dioksyny i furany,

- popi z niektrych biopaliw w temperaturze spalania topi si i

zalepia ruszt.

2014-12-27

7

Cykl Cykl BIOMASY BIOMASY

Waciwoci poszczeglnych rodzajw biomasyWaciwoci poszczeglnych rodzajw biomasy

rdo: EC BREC, 2003. Odnawialne rda energii jako element rozwoju rdo: EC BREC, 2003. Odnawialne rda energii jako element rozwoju lokalnego.lokalnego.

PALIWOWARTO

ENERGETYCZNA [MJ/kg]

Drewno kawakowe od 11 do 22Zrbki od 6 do 16Pelety od 16,5 do 17,5

Soma ta od 14 do 15,5Soma szara od 14,4 do 16

Trzcina od 14,5 do 16,2Etanol od 23 do 28

2014-12-27

8

BioBiomasamasa uywanuywanaa na cele energetycznena cele energetyczne

drewnadrewna ii odpadwodpadw drzewnychdrzewnych (w(w tymtym zrbkwzrbkw zz szybkoszybkorosncychrosncych gatunkwgatunkw drzewiastychdrzewiastych tjtj.:.: wierzba,wierzba, topola)topola)

somysomy jakjak ii ziarnaziarna (zb,(zb, rzepaku)rzepaku) somysomy uprawupraw specjalnychspecjalnych rolinrolin energetycznychenergetycznych zz rodzinrodzin osadwosadw ciekowych,ciekowych, makulatury,makulatury, szereguszeregu innychinnych odpadwodpadw rolinnychrolinnych powstajcychpowstajcych nana etapachetapach

uprawyuprawy ii pozyskaniapozyskania jakjak tete przetwarzaniaprzetwarzania przemysowegoprzemysowegoproduktwproduktw (siana,(siana, ostatekostatek kukurydzy,kukurydzy, trzcinytrzciny cukrowejcukrowej iibagiennej,bagiennej, usekusek oliwek,oliwek, korzeni,korzeni, pozostaocipozostaoci przerobuprzerobuowocwowocw itpitp..))

BIOMASA BIOMASA -- SOMASOMA

ProdukcjaProdukcja somysomy zz rolinrolin zboowychzboowych ii innychinnychwynosiwynosi ww PolscePolsce okoookoo 2525 mlnmln tonton.. PrzeznaczajcPrzeznaczajcdocelowodocelowo nana celecele energetyczneenergetyczne tylkotylko 5050%%produkcji,produkcji, toto jestjest okoookoo 1212,,55 mlnmln ton,ton, monamonazaoszczdzizaoszczdzi okoookoo 55 mlnmln tonton wglawgla rocznierocznie..

DzikiDziki zjawiskuzjawisku fotosyntezyfotosyntezy rolinyroliny rolniczerolniczemogmog wchonwchon przerobiprzerobi okoookoo 400400 kgkg CC0022 wwcigucigu dobydoby nana obszarzeobszarze 11 haha.. ZespoyZespoy lene,lene,szczeglnieszczeglnie liciaste,liciaste, szybkorosnce,szybkorosnce, wchaniajwchaniajgogo znacznieznacznie wicejwicej..

2014-12-27

9

Schemat kotowni opalanej somSchemat kotowni opalanej somOznaczenia: Oznaczenia: 1.1. magazyn somy magazyn somy 8. wentylator wycigowy spalin 8. wentylator wycigowy spalin 2. podajnik automatyczny 2. podajnik automatyczny 9. wymiennik ciepa 9. wymiennik ciepa 3. zapalnik somowy 3. zapalnik somowy 10. instalacja oczyszczania gazw10. instalacja oczyszczania gazw4. kocio 4. kocio spalinowych spalinowych 5. komora spalania 5. komora spalania 11. zbiornik sedymentacyjny 11. zbiornik sedymentacyjny 6. zamknicie ogniowe 6. zamknicie ogniowe 12. system transportu popiou i ula 12. system transportu popiou i ula 7. 7. wentylatory podmuchu wentylatory podmuchu 13. pojemnik na popi i uzel 13. pojemnik na popi i uzel

114. przewody sieci cieplne