BIOMASA

Biomasa i primjena kod grijanja

U današnjem blogu pisat ćemo o biomasi i njezinoj primjeni u kod grijanja. Što je sve biomasa i koji su načini njezine primjene za potrebe grijanja saznajte u sljedećem tekstu.

Prema direktivi EU i Vijeća Europe biomasu možemo definirati kao biorazgradive dijelove proizvoda, otpada ili ostataka iz poljoprivrede, šumski otpad i otpad srodnih industrija kao i biorazgradive dijelove industrijskog i gradskog otpada. 

Neiskorišteni dijelovi šumarsko drvne industrije, poljoprivredne proizvodnje, prehrambene industrije, komunalnog otpada životinjskog porijekla, razni ostaci u ratarskoj proizvodnji (ostaci rezidbe voćki, vinove loze i maslina, slama, kukuruzovina, stabljike suncokreta i sl.), ima potencijal korištenja za dobivanje određenih oblika energije.

Biomasu možemo koristiti kao gorivo (gorivo su sve tvari koje sagorijevanjem daju toplinu i svjetlost) ili u industrijskoj proizvodnji (proizvodnja kemikalija i vlakana). Najviše se koristi u potrošnji energije za kuhanje, grijanje ili zagrijavanje potrošne tople vode, proizvodnji električne energije i topline te u novije vrijeme i za proizvodnju biogoriva (biodizel i bioetanol).

Korištenje biomase ima dugu povijest. Već u pećinama ljudi su koristili drveće za paljenje vatre što se smatra primitivnim korištenjem biomase. 

Biomasa se smatra obnovljivim izvorom energije (obnovljiva energija je energija stvorena iz prirodnih izvora poput sunčeve svjetlosti, vjetra, vode ili geotermalne topline koji su prirodno obnovljivi) što znači da je nepresušan izvor koji, ako se poštuju principi obnovljivog razvoja, nema prevelikog utjecaja na okoliš. Razlika kod upotrebe biomase i fosilnih goriva (tzv. neobnovljivih izvora energije kao što su ugljen, plin, nafta) je u tome što biomasa koristi ugljični dioksid (CO2) iz atmosfere za svoj rast i razvoj koji se nakon korištenja (izgaranja) biomase vraća u atmosferu. Kod fosilnih goriva radi se o jednosmjernom procesu, budući da se ovdje oslobađa ugljik davno zarobljen u fosilnim gorivima, što znači dodatnu količinu u atmosferi.

S druge strane, i biomasa može doprinijeti globalnom zatopljenju i to u slučajevima kad se npr. poremeti ravnoteža između sječe i sađenja drveća. Ipak korištenje biomase u svakoj je varijanti (toplinska energija, biogorivo, električna energija) povoljnije za okoliš od korištenja fosilnih goriva te je i cilj (osobito u današnjim uvjetima) smanjenje negativnog utjecaja na okoliš na najmanju moguću mjeru.

Energija biomase dobiva se iz različitih izvora pri čemu biomasu možemo podijeliti na:

Drvnu biomasu - to su ostaci i otpad pri obradi drveta koji mogu poslužiti kao gorivo u vlastitim kotlovnicama ili se mogu koristiti za proizvodnju npr. briketa i peleta

Ostaci i otpadci iz poljoprivrede -to je slama, kukuruzovina, ljuske, koštice i sl.  Mogu poslužiti kao gorivo u vlastitim kotlovnicama ili kao sirovina za proizvodnju proizvoda poput briketa i peleta (tzv. agro-peleti od slame)

Životinjski otpad i ostaci – može poslužiti za proizvodnju bioplina putem procesa anaerobne fermentacije. Anaerobna fermentacija je proces pretvorbe (razgradnje) biomase u bioplin putem djelovanja mikroorganizama. Krajnji rezultat je mješavina uglavnom metana i ugljičnog dioksida. Bioplin se  koristi za proizvodnju električne energije, grijanje ili npr. u gradskom prijevozu i sl.

Biomasa iz otpada – zelena frakcija iz kućnog otpada, mulj iz kolektora otpadnih voda, biomasa iz parkova i vrtova urbanih površina i sl.

Od navedenog najviše se koristi drvna biomasa i to kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju toplinske ili električne energije. 

Primjena biomase za grijanje u kućanstvima 
Biomasa ima velik potencijal i mnoge prednosti u korištenju za grijanje i pripremu potrošne tople vode. Europska je politika povećanje udjela obnovljivih izvora energije u energetskom miksu kako bi se što više povećala energetska sigurnost u neovisnost Europske unije.  Osim prihvatljive cijene i povoljnog utjecaja na okoliš moguće je ostvariti i državne subvencije ako želite ugraditi sustave grijanja za korištenje obnovljivih izvora energije u što spadaju  i sustavi na biomasu. 

Koji sustavi postoje za korištenje biomase za grijanje u kućanstvu?
Uz peći na pelete, o kojima smo već pisali (link), za korištenje biomase možemo koristiti i kotlove na sječku/pelete te pirolitičke kotlove na drva. 
Kotlovi na sječku / pelete – obično su to kotlovi koji služe za centralno grijanje kućanstava, te većih prostora ili proizvodnih pogona. Obično dolaze u snagama od 25 kW (što je dovoljno za jedno prosječno kućanstvo) do 2500 kW (sistemi za spaljivanje biomase ). Mogu biti kombinirani (rade na sječku i pelete) ili samo na sječku ili pelete. Sastoje se od spremnika goriva (koji se u nekim slučajevima mogu dograditi), ložišta, plamenika, dozatora goriva i upravljačke elektronike. Razvojem tehnologije, ovi sustavi pružaju vrlo velik komfor (cjelodnevno upravljanje radom kotla, upravljanje putem termostata ili GSM mrežom).
Pirolitički kotlovi na drva – općenito, piroliza je toplinska razgradnja organskog materijala pri povišenoj temperaturi i odsutnosti kisika. To je proces raspadanja materijala pri temperaturama većim od 100°C uz oslobađanje plinova „zarobljenih” u materijalu koji izgara (u našem slučaju drvu). Piroliza ima široku primjenu u industriji, kemiji, kućanstvu i sl. Kod pirolitičkog kotla na drva radi se o rasplinjavanju drva u drvni plin. Rasplinjavanje zapravo znači da uslijed sagorijevanja na visokoj temperaturi drvo počinje ispuštati zapaljive plinove koji ne sagorijevaju zbog nedostatka kisika. Zahvaljujući svojoj posebnoj konstrukciji, regulaciji i ventilatoru pirolitički kotlovi provode proces rasplinjavanja, izgaranja drveta i izgaranja rasplinutog drvnog plina uz visok stupanj djelovanja. Njihov stupanj iskoristivosti iznosi oko 90%. Važna stvar kod ovakvog sustava je da drva moraju imati sadržaj vlage manji od 25%, što znači da se moraju sušiti barem godinu dana. Svježa drva zbog povećane vlažnosti nisu dobra jer se tijekom pirolize stvaraju manje količine plina a što rezultira manjom učinkovitošću kotla te se isplativost investicije u konačnici dovodi u pitanje.

Zaključak
Smatra se da od ukupne potrošnje iz obnovljivih izvora energije 66,1 % odlazi na biomasu. Prednost biomase u odnosu na ostale obnovljive izvore energije je što se može koristiti u svojem izvornom obliku, poput npr. ogrjevnih drva te je široko dostupan izvor energije. U današnjim društvima kad sve se više stavlja naglasak na čistu i obnovljivu energiju te se negativni utjecaj fosilnih goriva (koja su količinski ograničena) pokušava što više smanjiti i ublažiti, Republika Hrvatska zbog svog reljefa i bogatstva prirodnih resursa ima velik biomaseni potencijal što svakako može doprinijeti razvoju regija u državi.