Az Olvasóink kérték kezdeményezés (hosszú szünet után) egy újabb cikke következik, mely ezúttal a biomassza hasznosításáról szól.
A biomassza hasznosítása a klasszikus értelemben véve az elhalt növények és a szennyvíziszap hasznosítását jelenti, tágabb értelemben véve azonban az elhalt állatok ártalmatlanítása és hasznosítása is ide tartozik.
A téma ellentmondásos, sok érdek ütközik egymásnak.
Az energetikai célú hasznosítás során többféle megoldás létezik: az egyik megoldás szerint a biológiai eredetű hulladékokat (növényi és állati egyaránt) egy hulladékégetőbe (hulladékhazsnosító műbe) szállítják és elégetik. Ez többnyire akkor célszerű, ha az elhalt állatok valamilyen betegségben szenvedtek.
A növények, melyek nem komposztálhatóak, mert magas a gyanta-tartalmuk, szintén égetésre kerülnek.
Egyre elterjedtebbek azok a területek, melyeken csak energetikai célra termesztenek valamilyen növényt. Ezek többnyire energiaerdők vagy energiafüvek, melyeket semmilyen más módon nem hasznosítanak. Ennek oka, hogy pl. a faanyag bútor készítésére nem alkalmas, vagy a fű nem alkalmas állatok legeltetésére.
Ilyen esetben a lágy növényi részeket pelletálják, pellet készül belőlük, melyek kazánokban otthon, családi házban is könnyen elégethetőek.
A hagyományos verzió az, amikor a normál fa hasábokat, rönköket égetjük el házi kazánokban.
A másik nagy technológia-csoport az, amikor a nyersanyagot levegőtől elzártan vagy levegő jelenlétében biológiailag (mikrobiológiailag) kezelik, vagyis biogázt, bioetanolt, bio üzemanyagokat vagy komposztot állítanak elő.
Most akkor nézzük az egyes lehetőségeket részleteiben.
Először tekintsük át az energetikai célú biomassza hasznosítást.
A hasznosítás során a biomasszából használati meleg víz, hő, elektromos áram, mechanikai energia, és füstgáz keletkezik.
Ma már elérhetőek háztartási és ipari kazánok, ez utóbbiakat a távhő-szolgáltató cégek üzemeltetik, melyből már Magyarországon is működik néhány.
A technológia során a biomasszát (fát, pelletált növényi anyagokat) beadagolják a kazánba, és égetőlevegő segítségével elégetik. Az égetés végén a füstgáz és a hamu távozik.
Most nézzük a részleteket.
tüzelőanyag (fa) összetevőjét tekintve éghető és éghetetlen anyagokból áll, azaz: szerves (cellulóz, lignin, stb) és szervetlen anyagok (ásványi anyagok, melyekből a hamu lesz) és víz.
Az égés során hő és füstgáz keletkezik, a füstgázban a vízgőz és szén-dioxid mellett előfordul még por, hidrogén-klorid és kén-dioxid is, és ha az égés nem tökéletes, akkor mellettük még szén-monoxid is.
Az égetés során először minimális levegőmennyiséggel kigázosítják a fát, majd a gázokat a szekunder levegő (nagy levegőfelesleg) befúvatásával elégetik.
A keletkező por és hamu összetevői között ásványi anyagok (oxidok) fordulnak elő: kalcium-, szilícium-oxid, továbbá kálium-klorid és kálium-szulfát.
A másik fontos összetevő a korom, mely nagy fajlagos felületű szén, és melynek felületén aromás szénhidrogének kötődnek meg.
A hő természetesen hasznosítható fűtésre a háztartásokban, hiszen ez a cél. A keletkező melléktermékeket viszont kezelni és ártalmatlanítani kell. A hamut el kell távolítani, hasznosítása nem egyszerű, de nem lehetetlen.
A legtöbb esetben kiszórható a termőtalajra, hiszen nagyrészt ásványi anyagokból áll, vagy télen az utak síkosságmentesítésére használható.
A füstgázok kezelése megoldandó feladat: a benne lévő kén-dioxid, hidrogén-klorid, por és korom mindenképpen megoldást kíván.
A nedves mosás az egyik legjobb megoldás, de egy kis családi házas berendezésnél a komplett füstgáz-tisztítás nem elvárható, hiszen az ilyen berendezések ára néha magasabb, mint a kazán ára, és méretük is tekintélyes.
A kép jobb oldalán látható a fűtőanyag-tároló terület. Innen a fűtőanyagot csigás továbbító rendszer adagolja a kazánba, melyet motor hajt meg.
A kazánba a bal oldalon látható egység fújja be a levegőt, a kazánban elég a pellet, majd a felső részen látható hőcserélő segítségével a hőt átadja a lakásban lévő radiátorokban (vagy más fűtőberendezésben) keringő fűtővíznek.
A rendszerből alul távozik a hamu, felül a füstgáz.
Az ipari, tehát távhő termelő rendszerek esetében a füstgáz-tisztítás viszont kötelező, többnyire száraz és nedves füstgáz-tisztítást alkalmaznak, hogy megkössék a gázokat is és a port is. A keletkező folyadékot nátrium-hidroxiddal közömbösíteni kell, mert savas kémhatású.
A sorozat eddigi részei:
ENERGETIKA, MEGÚJULÓ ENERGIÁK
1. A szélenergia
2. Napenergia (1)
3. Napenergia (2)
4. Vízenergia (1)
5. Vízenergia (2): példák
További lehetőségek a következő részekben:
komposztálás (aerob folyamat), melynek célja a talajerő visszapótlása, és nem kifejezetten energetikai célú megoldás, de kombinálható biogáz-előállítással;
biogáz előállítás anaerob rothasztással (növényi alapanyagokból és szennyvíziszapból)
bio-üzemanyagok előállítása (biodízel, bioetanol előállítása növényi olajokból és növényi maradványokból).