Interreg IIIA SR-ČR
ZPŮSOBY ZUŠLECHŤOVÁNÍ BIOMASY Marian Mikulík Žilinská univerzita v Žilině
Seminář
Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy Žilina, 22. máj 2007
Biomasa představuje významný energetický potenciál... Interreg IIIA SR-ČR
...aby bylo možné energetický potenciál biomasy maximálně využít, je nezbytné ji zpracovávat a upravovat.
Interreg IIIA SR-ČR
Upravují se nejen odpady z dřevospracujícího průmyslu, zemědělství, lesního hospodářství, ČOV, představující převážnou část biomasy na energetické účely...
... upravovat se musí také produkty získané záměrným pěstováním energetických plodin a dřevin. Zásadní vliv na zpracování biomasy má především obsah vody a sušiny v biomase.
Přibližná hranice mezi mokrými a suchými procesy je hodnota 50% obsahu sušiny.
Energii z biomasy je možné získávat následujícími procesy: Interreg IIIA SR-ČR
Termochemická přeměna biomasy (spalování, pyrolýza, zplyňování)
Biochemická přeměna biomasy (alkoholové kvašení, metanové kvašení)
Mechanická přeměna biomasy (štípání, drcení, briketování, peletování)
Chemická přeměna biomasy (esterifikace surových rostlinných olejů)
Termochemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Přímé spalování Nejjednodušší způsob získávání tepelné energie z biomasy.
Je možné spalovat dřevo, slámu obilovin a olejnin, energetické rostliny.
Vyžaduje dostatečné množství vzduchu, jinak dochází k nedokonalému spalovaní – vznik oxidu uhelnatého, kyanovodíku, metanu.
Pyrolýza Tepelný rozklad biomasy bez přístupu vzduchu při 500 až 800 °C.
Vznik hořlavých plynů anebo kapalin (bioolej) a dřevěného uhlí.
Zplyňování Vysoce teplotní termochemický proces za přítomnosti malého množství kyslíku.
Vznik směsi hořlavých plynů složených hlavně z CO, H2, CO2 a metanu.
Biochemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Alkoholové kvašení
Dochází k postupnému rozkladu sacharidů prostřednictvím kvasinek za současného vzniku CO2 a bioetanolu (etanol).
Suroviny mohou být cukernaté (melasa z cukrové řepy), škrobnaté (obilí, brambory).
Bioetenol se získává destilací - energeticky náročná operace.
Vedlejšími produkty jsou hlavně výpalky a CO2.
Biochemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Biochemické přeměny biomasy
Biochemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Metanové kvašení - anaerobní fermentace
Rozkladem a vyhníváním organických látek vzniká bioplyn.
Nutnost optimálně řízených podmínek při fermentaci (obsah sušiny, reakční teplota, pH).
Rozlišuje se mokrá (obsah sušiny do 12 %) a suchá fermentace (obsah sušiny 20 – 60 %). Diskontinuální suchá fermentace
Biochemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Využití mokré fermentace při kontinuální technologii výroby bioplynu na výrobu elektrické energie a zásobování bytových jednotek teplem.
Mechanické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Dřevní štěpka
Vyrábí se z dřevních odpadů (tenké dřevo, větve, kůra) prostřednictvím štěpkovačů a drtičů.
Pro vysoký obsah vlhkosti se musí štěpkovat i rychlerostoucí dřeviny (topoly, vrby).
Délka dřevní štěpky se pohybuje v rozmezí 5 až 50 mm (ve směru vláken), šířka od 5 do 30 mm a tloušťka od 5 do 15 mm.
Mechanické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Brikety
Vyrábí se z pilin a hoblin v briketovacím lise při vysokém tlaku (asi 31,5 MPa), čím se dosahuje hustota 1200 kg·m-3 a výhřevnost 19 MJ·kg-1 .
Mechanické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Brikety se vyznačují různorodostí vyráběných tvarů, bezprašností, snadnou manipulací a dobrou skladovatelností.
Pelety
Granule kruhového průřezu s průměrem 6 až 8 mm a délkou 10 až 30 mm.
Vyrábějí se lisováním pilin (podobnou technologií jako brikety), výhřevnost dosahuje hodnot od 17 do 18 MJ·kg-1.
Obsah vlhkosti v peletách se pohybuje asi v rozsahu 8 až 10 % .
Chemické přeměny biomasy Interreg IIIA SR-ČR
Výroba metylesterů (bionafta)
Vyrábí se z různých rostlinných olejů (slunečnicový, sojový, palmový).
Nejvýznamnější jsou metylestery řepkového oleje, tzv. MEŘO, které mají vlastnosti srovnatelné s motorovou naftou.
Závěr Interreg IIIA SR-ČR
Využívání a zušlechťování biomasy je nejlepší cestou na zvýšení podílu obnovitelných zdrojů energie v ČR a SR, protože potenciál cenově dostupné energie z jiných alternativních zdrojů energie je zatím velmi omezený.
Kontakt
Program Iniciatívy Spoločenstva INTERREG IIIA SR-CR 2004-2006 Projekt: MOŽNOSTI LOKÁLNEHO VYKUROVANIA A VÝROBY ELEKTRICKEJ ENERGIE Z BIOMASY Kód projektu: 14320200007
Ing. Marian Mikulík, PhD. Katedra energetickej techniky Strojnícka fakulta Žilinská univerzita v Žiline Univerzitná 1 010 26 Žilina tel.: 041 513 2880 fax: 041 52 525 41 e-mail:
[email protected] www.biomasa-info.sk
PROJEKT SPOLUFINANCOVANÝ EURÓPSKOU ÚNIOU Európsky fond regionálneho rozvoja (ERDF)
Děkuji za pozornost...
