Переробка біомаси в тверде біопаливо
23.05.2019

Переробка біомаси в тверде біопаливо

Популярність альтернативних джерел енергії зростає. На зміну газу та вугіллю приходить біопаливо. Його поширеність обумовлена ​​різноманітністю сировини, прийнятною вартістю, високими показниками теплоутворення, простотою експлуатації спеціалізованих котлів. Переробка біомаси у тверде біопаливо – один із пріоритетних напрямків у галузі енергетики.

У цій статті ми детально розглянемо, що являє собою біомаса, як її переробляють і використовують. Відзначимо перспективи розвитку галузі.

Тверде біопаливо: вступна інформація

Даний вид палива з’явився давно. Ще у 30-і роки минулого століття його почали розробляти в США. У 80-ті роки 20 століття воно набуло поширення в Скандинавії. Потім поступово завоювало інші країни.

Біопаливо виготовляється з біологічної сировини. У процесі горіння виділяється енергія. Воно використовується для:

  • обігріву будівель;
  • підігріву води;
  • різноманітних промислових процесів.

Виробництво передбачає формування з сировини міцні та тверді брикети або гранули. Для цього використовуються:

  • відходи сільськогосподарської продукції;
  • деревна тріска;
  • органічні відходи;
  • та інше.

Економічна обґрунтованість

Застосування такого виду продукції для отримання енергії – економічно обґрунтовано. Використовувати її вигідніше, ніж традиційні джерела тепла – газ, вугілля, мазут. Тому сучасне обладнання, яке працює на твердому біопаливі, активно використовується в різних сферах:

  • у приватних домоволодіннях;
  • на комунальних котелень;
  • на промислових підприємствах;
  • на теплоелектростанціях.

Крім того, це вирішує і ще одну проблему – утилізацію відходів. Наприклад, олійноекстракційні заводи протягом багатьох років «страждали» від величезної кількості лушпиння та інших продуктів, що з’являються при переробці насіння соняшника.

Такі відходи характеризуються невеликою вагою, але великим об’ємом. Вони виділяють неприємний аромат. Легко загоряються. Несуть загрозу навколишньому середовищу.

Виготовлення пелет з лушпиння соняшнику – вигідно для всіх:

  • виробників, які заробляють на цьому;
  • олійноекстракційних комбінатів, які позбавляються від відходів;
  • споживачів, які отримують високоякісну продукцію за доступною ціною.

Приблизно також можна говорити і про інші біологічні відходи – їх переробка у тверде біопаливо дозволяє вирішити безліч проблем.

Переваги біопалива з біологічної маси

Застосування такого виду «виробів» сприяє формуванню енергетичної незалежності держави. Забезпечує енергоефективність. Адже паливо виготовляється з поновлюваних джерел.

Зверніть увагу! Біомаса – місцевий ресурс. Не залежить від обсягів видобутку, логістики та постачань.

Серед основних переваг варто виділити:

  • прийнятна вартість;
  • енергетична незалежність;
  • високі показники екологічності;
  • висока теплоутворюваність.

Не можна не відзначити і перспективи. Галузь активно розвивається. Український ринок зростає. Хоча і не так активно, як світова. Однак саме зростання світового ринку відкриває широкі можливості для виробників. Якщо вони сертифікували свою продукцію відповідно до міжнародних стандартів, її вартість буде значно вище. Вони зможуть співпрацювати з іноземними покупцями.

Переробка біомаси у тверде біопаливо: основні джерела сировини

Ресурси – фактично невичерпні. Тому що для виробництва підходять практично будь-які біологічні відходи. І не тільки відходи. Зокрема, фахівці відзначають наступні види сировини:

лушпиння злакових;

  • лушпиння соняшника;
  • солома;
  • стебла кукурудзи та соняшника;
  • шкірка фруктів і овочів;
  • сіно і трави;
  • рослинні жири;
  • та багато іншого.

Отримане паливо підходить для різних цілей – про це ми вже говорили вище. Як для опалення, так і для продукування електричної енергії. Розглянемо докладніше основні джерела сировини.

Сільськогосподарські культури

Переработка биомассы в твердое биотопливо

Переробка у тверде біопаливо сільськогосподарських культур – чи не головний напрямок галузі. Прийнято використовувати різноманітні відходи. Починаючи від лушпиння та закінчуючи стеблами. Зокрема, мова йде про такі культури, як:

  • кукурудза;
  • соняшник;
  • пшениця;
  • рис;
  • арахіс;
  • кокос;
  • банан;
  • та багатьох інших.

Такі залишки з’являються не тільки в результаті переробки культур. Вони також формуються при їх збиранні. Наприклад, це пшенична солома, залишки стебел і качанів кукурудзи. Навіть після збирання врожаю цукрової тростини на полі багато залишків. Після переробки цукрової тростини – формується жом. З якого, при правильній обробці, можна зробити чудовий паливний матеріал.

Спеціальні енергетичні культури

Переробка біомаси у тверде біопаливо передбачає вирощування та використання спеціалізованих енергетичних культур. До них відносяться трав’янисті рослини:

  • сорго;
  • слонова трава;
  • пирій;
  • просо;
  • та інші.

Вони дозволяють формувати щільні та міцні брикети з високими показниками теплоутворення.

До енергетичних культур відносяться і деревні рослини, у яких – короткий сівообіг. Їх можна використовувати для енергетичної сфери вже через кілька років після посадки. Йдеться про такі дерева, як:

  • верба;
  • платан;
  • тополя;
  • та деякі інші.

Є й ряд інших енергетичних культур, серед яких водорості, рицина, кенаф та інші.

Деревообробна промисловість

Саме тут отримують багато сировини для виробництва твердого біологічного палива. Наприклад, уже в процесі лісозаготівель утворюються ресурси:

  • при проведенні проріджування посадок;
  • при обрізанні гілок;
  • при рубці дерев.

Різні залишки, тріска, гілки – ідеально підходять для виготовлення пелет і брикетів. Також сировиною стають пошкоджені дерева. Наприклад, ті, що були постраждали від комах, під час пожеж або стихійного лиха.

Зверніть увагу! Деревні залишки, що утворюються в процесі лісозаготівель, мають великі обсяги при відносно невеликій вазі. Для зниження витрат на транспортування рекомендується проводити їх подрібнення та первинне пресування безпосередньо в лісі.

Целюлозно-паперова промисловість

Ще одним важливим джерелом сировини для виробництва твердого біопалива є целюлозно-паперова промисловість. На фабриках формується багато відходів. Зокрема, це:

  • хвоя і листя;
  • гілки;
  • кора;
  • тирса та багато іншого.

Тобто, все те, що має повне право називатися біомасою. Примітно, але фабрики з виробництва паперу при правильному підході до відходів здатні самі себе забезпечувати необхідною для своєї діяльності енергією.

Міські відходи

Отримувати джерела сировини можна навіть в межах великого міста. Ними стають:

  • скошена трава;
  • обрізані гілки дерев;
  • дерев’яні будівельні матеріали, непридатні для подальшої експлуатації;
  • та багато іншого.

Тобто, будь-які біологічні матеріали являють собою перспективну сировину для виробництва біопалива.

Біологічна маса та переробка у тверде біопаливо: технологічні підходи

Якість виготовленого з біомаси твердого біопалива регламентована відповідними документами. Найбільш важливим, авторитетним, вимогливим є Німецький індустріальний стандарт. Є й інші види документів. У них докладно описані всі моменти та аспекти.

Зокрема, в них вказано, що представляє собою біомаса – це будь-які види матеріалів, речовин біологічного походження (не тільки рослинного, а й тваринного). Вище ми їх вже все перерахували – повторюватися не будемо.

Зверніть увагу! Сюди ж можна віднести відходи, які утворюються в процесі життєдіяльності тварин.

Біомаса являє собою один з найбільш поширених і «потужних» поновлюваних джерел енергії. У неї безліч переваг. Але є один помітний недолік – низькі показники калорійності, тобто виділення тепла.

Однак з цим недоліком навчилися боротися за допомогою спеціальних технологій виробництва. Сутність їх полягає у наступному:

  • відбір і підготовка сировини;
  • її подрібнення;
  • ущільнення.

Все це дає можливість значно підвищити показники теплоутворення.

Зверніть увагу! Сучасні котли сконструйовані таким чином, щоб подача палива могла здійснюватися навіть при автоматичному режимі.

Пресована для спалювання біологічна маса умовно розділяється на дві частини – та що згорає, і та що не горить. Перша частина – це пов’язаний вуглець і летючі речовини. Друга частина – вода та зола.

Зверніть увагу! Чим вище % вмісту горючих речовин, тим вища енергетична цінність палива.

Показники біологічного палива, виготовленого із соломи сільськогосподарських культур

Переробка біомаси в тверде біопаливо

Один із поширених типів біомаси – солома сільськогосподарських культур. Її показники представлені в таблиці нижче.

Культура

Теплота згоряння (в мДж на кг)

Зольність (у %)

Пшениця

17,8

6,5

Жито

17,0

4,5

Овес

16,7

4,9

Середні показники соломи

17,1

5,3

Якщо говорити про деревні пеллети, то їх теплота згоряння досягає позначки у 18 одиниць, а показники зольності – 2,5%.

Проаналізувавши представлені вище цифри, можна зробити логічний висновок, що аграрні відходи являють собою гарну сировину. Її переробка у тверде біопаливо дозволяє отримувати дійсно якісну продукцію, яка підходить для обігріву приміщень і отримання енергії. Оскільки показники теплоти згоряння не набагато нижче, ніж у деревних гранул.

Технології спалювання біомаси

Найбільш простий метод отримати з пресованої біомаси тепло та енергію – пряме спалювання. Максимальний ефект від спалювання можливий у тому випадку, якщо забезпечується відмінний контакт між киснем і паливом. Приплив кисню – гарантія гарного горіння. Для спалювання використовуються спеціальні печі та котли. Розглянемо основні конструкційні види.

1. З гратами

Принцип роботи такого котла полягає у наступному:

  • в котлі є решітка;
  • на неї завантажується паливо;
  • через решітку надходить кисень;
  • це забезпечує гарний рівень горіння.

Паливо, що згорає перетворюється на золу та перенаправляється у відсік для золи. Здійснюється це або під силою тяжіння продуктів горіння, або за допомогою механічного впливу.

Основна вимога щодо подібних конструкціях пред’являється до грат. Їх називають колосниками. Вони повинні бути виготовлені з особливо міцного матеріалу, щоб витримувати високі температури та вагу палива.

2. З недостатньою подачею

Біологічна маса тут подається у відсік для горіння. Подібна конструкція актуальна у тому випадку, якщо котел невеликий. Його потужність становить не більше 6 мегават.

До речі! Також такі котли рекомендовано використовувати у тому випадку, якщо паливо характеризується низьким вмістом золи.

Продукція з високим відсотком зольності вимагає більш ефективних систем. Недостатня подача може стати проблемою, оскільки зола буде покривати поверхню палива. Через це виникнуть труднощі з його горінням.

3. Киплячий прошарок

У подібному обладнанні передбачений шар піску. Також це може бути вапняк. Через нього йде подача повітря під тиском. Такий шар забезпечує рівномірне горіння.

У киплячому шарі створюються особливі умови, при яких паливо горить вже незвичним для інших видів котлів полум’ям. Зола залишає даний шар разом з продуктами горіння.

Подібна технологія забезпечує максимально можливий контакт палива з киснем.

Підводячи підсумок

Переробка біомаси у тверде біопаливо – перспективний напрямок енергетики. Великі обсяги відновлюваної сировини дозволяють розвивати виробництво біологічного палива.

Тривають дослідження в даній області, створюються нові технології та сучасне обладнання. Що дозволить, в кінцевому результаті, витіснити звичні на сьогодні  види палива, якими є газ і вугілля.

Українська компанія «Крона Імпульс» пропонує високоякісне, сертифіковане паливо. В тому числі, з біомаси.

Уже сьогодні на нашій продукції працює понад 100 котелень. Ми гарантуємо оперативні поставки не тільки у різні регіони України, а й в довколишні держави. Продумана система логістики, можливість поставок різними видами транспорту, кілька варіантів оплати, робота з офіційною документацією – ми робимо все, щоб забезпечити максимальну зручність наших клієнтів.

Доставка здійснюється різними видами транспорту – автомобільним, залізничним, морським. У нас є власні складські й перевалочні пункти – це також сприяє максимально швидкій доставці.

Якщо ви зацікавлені в регулярних поставках палива з біомаси, або у вас є інші питання, звертайтеся до наших консультантів. Вони нададуть всю необхідну інформацію, яка вас цікавить.

Форма заказа. UK
Feedback Popup. UK