Przemysł rzadko wykorzystuje drewno jako surowiec energetyczny. Naukowcy z Instytutu Fraunhofera w Niemczech, we współpracy z innymi badaczami, rozpoczęli prace, aby to zmienić. W ramach finansowanego z budżetu UE projektu SteamBio chcą opracować specjalne techniki suszenia drewna energetycznego tak, by mogło być ono taniej transportowane do wykorzystania jako biomasa. Opracowana przez zespół SteamBio technologia jest już wykorzystywana w pilotażowej instalacji w Hiszpanii.

Reklama

Wykorzystanie drewna jako paliwa na skalę przemysłową daje szansę na wyparcie gazu oraz ropy naftowej z tych dziedzin. To ogromna szansa na bardziej zrównoważony przemysł, dzięki biomasie drzewnej.

Normalnie biomasa uzyskiwana jest ze zmielenia na wióry odpadów drewnianych – gałęzi, drewna kiepskiej jakości itd., oraz z wiórów pozostałych z procesu obróbki drewna w innych zakładach. Tego rodzaju mieszankę wykorzystuje się jako paliwo w elektrowniach termicznych czy specjalnie przystosowanych piecach centralnego ogrzewania.

Wysoki poziom wilgotności w świeżym drewnie jest istotnym problemem. Po pierwsze, sprawia on, że drewno jest cięższe, a to oznacza większe nakłady na transport. Po drugie, jest to problematyczne podczas magazynowania – zmielone, wilgotne drewno trzeba trzymać pod dachem, gdyż wystawiony na deszcz materiał po prostu gnije. Po trzecie, wilgotne paliwo daje mniej ciepła podczas spalania go w piecu.

Jak sprawić, by drewniane wióry dobrze się transportowały?

Jednym z elementów projektu SteamBio jest opracowanie nowej technologii, która uprościła by transportowanie biomasy energetycznej. W projekcie uczestniczą partnerzy z czterech krajów europejskich.

Ich pomysł na usprawnienie transportu drewna to jego wstępna przeróbka. „Podgrzewamy wióry w atmosferze beztlenowej. Biomasa drzewna ma trzy podstawowe składniki: celulozę, ligninę i hemicelulozę. Proces podgrzewania kompletnie eliminuje z drewna hemicelulozę”, tłumaczy Siegfried Egner z Instytutu Fraunhofera, koordynator projektu. Opisywany proces istotnie zwiększa kaloryczność opału, dzięki czemu w tej samej masie i objętości gromadzone jest więcej energii.

Przerobiona w ten sposób biomasa daje się łatwo zmielić na pył, który bardzo łatwo się spala. Jest on odporny na działanie wody, a po spaleniu uwalnia do atmosfery jedynie CO₂ i wodę. Można transportować i magazynować je bez konieczności zadaszania, co istotnie redukuje koszty wykorzystania tego opału.

Zamiana węgla na biomasę

Przygotowane drewno można z łatwością rozgnieść w dłoni. Może być ono zmielone na pył lub sprasowane w pelet. Ponieważ materiał ten ma dużą powierzchnię, jest bardzo reaktywny i dobrze się pali. Idealnie nadaje się do spalania (możliwe jest wykorzystanie 100% biomasy drzewnej) lub współspalania w elektrowniach węglowych.

Jak działa proces?

„Nie jest to nowa technika”, tłumaczy Bruno Scherer, inżynier z instytut Fraunhofera. „W projekcie SteamBio wykorzystujemy technologię parowego suszenia drewna. Wykorzystujemy parę wodną o temperaturze 200°C – 250°C do osuszenia biomasy”, wyjaśnia inżynier.

Gorąca para suszy drewna, pozbawiając je jednocześnie lotnych związków organicznych. Są one zbierane podczas procesu, co umożliwia dalsze wykorzystanie ich po skropleniu w innych procesach technologicznych.

Pilotażowa instalacja

Pierwsza instalacja tego rodzaju zbudowana została przez partnera projektu: firmę Heckmann Metall- und Maschinenbau GmbH. Uruchomiona niedawno działa przez 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu. Do generacji opału wykorzystuje drewno bukowe.

System przeniesiony został do Hiszpanii w stycznia 2018 roku. Tutaj do komory układu trafiło więcej gatunków drewna: dąb, sosna i buk, a także odpady pochodzące z winnic.

źródło: phys.org

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.