Pozyskiwanie Bio Masy
Biomasa jest to substancja organiczna powstająca w wyniku procesu fotosyntezy. Przyrost biomasy roślin zależy od intensywności nasłonecznienia, biologicznie zdrowej gleby i wody. W Polsce z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie około 10 ton biomasy, co stanowi równowartość około 5 ton węgla kamiennego.
W roku 1984 biomasa roślinna pokrywała 13% światowej produkcji energii, w tym Kanada pokrywała biomasą 7% potrzeb energetycznych, a USA 4% potrzeb. W roku 1990 udział biomasy w światowej produkcji energii wynosił 12%.Ogólnie z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie 10 - 20 t biomasy, czyli równowartość 5 - 10 ton węgla. Rolnictwo i leśnictwo zbierają w Polsce biomasę równoważną pod względem kalorycznym 150 mln ton węgla
Biopaliwa stałe używane mogą być na cele energetyczne w procesach bezpośredniego spalania, gazyfikacji oraz pyrolizy w postaci:
- drewna i odpadów drzewnych (w tym zrębków z szybko-rosnących gatunków drzewiastych tj.: wierzba, topola)
- słomy jak i ziarna (zbóż, rzepaku)
- słomy upraw specjalnych roślin energetycznych z rodziny Miscanthus, Topinambur itp.
- osadów ściekowych,
- makulatury,
- szeregu innych odpadów roślinnych powstających na etapach uprawy i pozyskania jak też przetwarzania przemysłowego produktów (siana, ostatek kukurydzy, trzciny cukrowej i bagiennej, łusek oliwek, korzeni, pozostałości przerobu owoców itp.)
Różnorodność materiału wyjściowego i konieczność dostosowania technologii oraz mocy powoduje, iż biopaliwa wykorzystywane są w rożnej postaci. Drewno w postaci kawałkowej, rozdrobnionej (zrębków, ścinków, wiórów, trocin, pyłu drzewnego) oraz skompaktowanej (brykietów, peletów). Słoma i pozostałe biopaliwa z roślin nie-zdrewniałych są wykorzystywane w postaci sprasowanych kostek i balotów, sieczki jak też brykietów i peletów.
Wartości opałowe produktów biomasy na tle paliw konwencjonalnych wynoszą:
| Słoma żółta | 14,3 MJ/kg |
| Słoma szara | 15,2 MJ/kg |
| Drewno opałowe | 13,0 MJ/kg |
| Trzcina | 14,5 MJ/kg |
| Etanol | 25 MJ/kg |
| Węgiel kamienny | 25 MJ/kg |
| Gaz ziemny | 48 MJ/kg |
Jak wynika z przeprowadzanych badań statystycznych, corocznie w Polsce rolnicy wypalają na polach około 10 milionów ton słomy zbożowej i rzepakowej. Do tej liczby dodać należy jeszcze około 1,5 miliona ton odpadów drzewnych. To już są ilości niebagatelne, a odpowiednio przetworzone stanowić mogą tanie źródło energii cieplnej oraz wymierny dochód dla całej społeczności lokalnej.
Pod względem energetycznym 2 tony biomasy równoważne są 1 tonie węgla kamiennego. Także pod względem ekologicznym biomasa jest lepsza niż węgiel gdyż podczas spalania emituje mniej SO2 niż węgiel. bilans emisji dwutlenku węgla jest zerowy ponieważ podczas spalania do atmosfery oddawane jest tyle CO2 ile wcześniej rośliny pobrały z otoczenia. Biomasa jest zatem o wiele bardziej wydajna niż węgiel, a w dodatku jest stale odnawialna w procesie fotosyntezy.
Korzyści inwestora:
- wytworzenie energii tanim kosztem,- redukcja opłat za korzystanie ze środowiska,
- efektywne zagospodarowanie bioodpadów (bez konieczności ich utylizacji),
- możliwość uzyskania pomocy finansowej z funduszy ekologicznych.
Na trzech gospodarstwach rolnych w okolicach Lublina(...)przeprowadzono badania. Do badań wybrane zostały budynki o zbliżonej powierzchni, kubaturze oraz zapotrzebowaniu w ciepło: 200GJ rocznie. Budynki poddane obserwacji ogrzewane były różnymi paliwami: słomą, węglem, olejem opałowym, gaz ziemnym ( przewodowy). W Tablicy 2 zostały zamieszczone wszystkie koszt związane z ogrzewaniem budynków tj.: koszty zakupu paliwa ( dla słomy przyjęto 80 zł/t), koszty transportowe, koszty eksploatacji, koszty kredytu i amortyzacja.
W przypadku eksploatacji kotła w gospodarstwie rolniczym łączne koszty ciepła będą na pewno znacznie mniejsze. Koszt pozyskania biomasy przez rolnika szacowany jest na około 40 zł czyli o połowę mniejszy niż przyjęty w analizie.
Opłacalność zastosowania kotłów na biomasę jest ogromna, niestety koszty zakupu kotła na biopaliwo są ponad pięć razy wyższe i w dzisiejszej sytuacji eliminuje zastosowanie kotłów tego typu w gospodarstwach rolnych.
| Typ paliwa | Słoma | Węgiel | Olej opałowy | Gaz ziemny |
| Koszt inwestycji | 10106 | 1680 | 8316 | 4215 |
| Amortyzacja | 404 | 112 | 332 | 169 |
| Koszt kapitału | 2021 | 336 | 1663 | 843 |
| Koszt eksploatacji | 1720 | 3960 | 4380 | 5140 |
| Całkowite koszty ogrzewania | 4145 | 4408 | 6376 | 6152 |
| Koszty 1 GJ [zł/GJ] | 20,73 | 25,04 | 58,21 | 35,76 |
| Parametry | kotły węglowe tradycyjne | kotły gazowe | kotły olejowe | Kotły GOS New |
| Moc cieplna kotła w [kW] | 600 | 600 | 600 | 600 |
| Sprawność energetyczna | 65% | 88% | 86% | 82% |
| Moc z uwzględnieniem sprawności [kW] | 330 | 552 | 552 | 492 |
| Wartość opałowa paliwa | 26 | 34,3 | 42 | 15 |
| Przewidywane zużycie ciepła[GJ] | 5400 | 5400 | 5400 | 5400 |
| Energia chemiczna paliwa [GJ] | 10800 | 5870 | 5870 | 6750 |
| Koszt jednostkowy paliwa | 280 zł/t | 0,9 zł/m3 | 1800 zł/t | 80 zł/t |
| Koszt eksploatacji [zł] | 116310 | 136900 | 160710 | 36000 |
| Koszt jednostki ciepła [zł/GJ] | 14,2 | 25,54 | 42,86 | 6,67 |
| Koszt jednostki ciepła z uwzględnieniem sprawności kotła | 21,84 | 29,02 | 50,42 | 8,33 |
| Koszt emisji zanieczyszczeń [zł] | 4735 | 138 | 601 | 0 |
| Koszt jednostkowy ciepła z emisją [zł/GJ] | 23,42 | 29,9 | 51,1 | 6,67 |
EKOLOGICZNE KORZYŚCI POZYSKIWANIA ENERGII Z BIOMASY
Korzyści globalne:
Kotłownie na biomasę przyczyniają się do :- poprawy stanu środowiska dzięki znacznemu zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń do atmosfery, w tym całkowitej eliminacji emisji dwutlenku węgla (absorbowanego przez rośliny będące paliwem dla kotłowni);
- aktywizacji inicjatyw gospodarczych;
- rozwoju lokalnego rynku produkcji i dostawy biomasy, w tym upraw roślin Czas ostatniej Aktualizacji ( 2006-07-11 12:10:01 )
