Naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie znaleźli idealny sposób na produkcję pelletu z biomasy, która zmniejsza koszty produkcji, zwiększa wartość opałową, a także wykorzystuje rośliny energetyczne oraz pozostałości po produkcji soków. Wszystko po to, aby pelet był jak najbardziej ekologiczny i jak najlepszy jakościowo.
W ostatnich latach pelet stał się popularnym paliwem w Polsce, który wykorzystywany jest w zakładach przemysłowych, budynkach użyteczności publicznej, ale przede wszystkim do ogrzewania gospodarstw domowych. Z tego powodu udoskonalanie tego produktu trwa nieustannie. W Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie naukowcy prowadzą badania nad wykorzystywaniem biomasy i przekształcaniem jej w pelet.
Biomasa jako odnawialne źródło energii
Biomasa to wszystko co ulega biodegradacji, czyli materiały pochodzenia zwierzęcego i roślinnego, z rolnictwa, leśnictwa czy z przetwórstwa rolno-spożywczego. Najbardziej znanym przykładem biomasy jest drewno, słoma oraz siano. Innymi przykładami są makuchy rzepakowe po produkcji oleju, wytłoki jabłkowe po produkcji soków, wysłodki buraczane czy łupiny orzechów. Biomasa choć ma wiele zastosowań, to najczęściej wykorzystywana jest do celów energetycznych w formie peletu, który przybiera postać zwykle niewielkich granulek.
Pelet z roślin energetycznych z węglanem wapnia
Rośliny energetyczne to takie, które uprawiane są w celu uzyskania biomasy. Uprawa trwa zaledwie 2-3 lata. Pelet z roślin energetycznych, podobnie jak pelet drzewny, ma wysoką wartość opałową, czyli może dostarczyć dużo energii. A to oznacza, że nie trzeba wycinać lasów rosnących wiele lat, aby potem uzyskać wydajny energetycznie materiał. Do roślin energetycznych można zaliczyć: wierzbę wiciową, topolę hybrydową, słonecznik bulwiasty, miskant olbrzymi czy ślazowiec.
– Przetwarzałam materiał z roślin energetycznych w pelet w procesie aglomeracji ciśnieniowej, czyli zagęszczania sypkiej biomasy do trwałej formy – mówi dr inż. Magdalena Dąbrowska z Katedry Inżynierii Biosystemów Instytutu Inżynierii Mechanicznej SGGW.
– Dodawałam do biomasy węglan wapnia – ogólnodostępny, neutralny dodatek, który chłonie wodę z materiału. Wykazałam, że jeśli zastosujemy go w dawce 10-15%, to do produkcji można wykorzystać dużo bardziej wilgotną biomasę – 30-40% a nawet 50%. Dzięki temu nie ma potrzeby dosuszania materiału i tym samym zmniejszamy koszt produkcji. Oszczędzamy również czas a do tego nie musimy mieć linii produkcyjnej wyposażonej w suszarnię – dodał.
Pelet a pozostałości poprodukcyjne
Do produkcji peletu naukowcy z SGGW wykorzystują również pozostałości poprodukcyjne z zakładów owocowo-warzywnych, co jest rozwiązaniem zdecydowanie ekologicznym. Takie rozwiązanie byłoby dobre także dla zakładów, które w ten sposób mogłyby odzyskiwać energię na własne potrzeby i zmniejszyć wydatki.
Przykładem pozostałości poprodukcyjnych są wytłoki jabłkowe, które są pozostałością po produkcji soków. Po procesie dosuszania można je peletować i składować dłuższy czas. Surowe wytłoki zazwyczaj zjadane są przez zwierzęta tylko częściowo. W związku z tym istnieje niebezpieczeństwo, że surowiec zmarnuje się, ponieważ nie można go zbyt długo przechowywać.
Naukowcy znaleźli rozwiązanie także na zwiększenie wartości opałowej peletu, co skutkuje wytworzeniem większej ilości energii cieplnej. Oznacza to, że spalanie biomasy w luźnej formie nie jest dobrym rozwiązaniem. A przecież tak też się dzieje.
– Pelet można wytworzyć z czystego materiału, ale jeśli użyjemy dodatków to możemy poprawić jego właściwości. Na przykład, dodając do słomy makuchy rzepakowe, czyli pozostałości po tłoczeniu oleju, możemy zwiększyć znacznie wartość opałową peletu. W rezultacie, w małej jednostce objętości znajdzie się duża koncentracja energii. Innym sposobem podnoszenia wartości opałowej jest proces toryfikacji, czyli obróbki cieplnej zbliżającej właściwości biomasy do właściwości klasycznego węgla. Efekt tego procesu jest bardzo dobry – podsumowuje dr inż. M. Dąbrowska.
Źródło: SGGW