Ach biomasa, ach biomasa!To pożytków cała masa!Tu trociny, tam pelety,Niosą same nam zalety.Tu pelety, tam trociny,Skorzystają też rodziny.

A trociny to jest to!Energii dają dużo!

Lidia B.

„Problemy zrodzone przez jeden typ myślenia nie mogą być rozwiązane przez ten sam typ myślenia"

Albert Einstein

Biomasa

Elektrownie wiatrowe

Elektrowniegeotermiczne

Elektrowniesłoneczne

Źródła Energii

Odnawialnej

Energię z biomasy można uzyskać poprzez: Spalanie biomasy roślinnej (np. drewno,

odpady drzewne z tartaków, zakładów meblarskich i in., słoma, specjalne uprawy energetyczne),

Wytwarzanie oleju opałowego z roślin oleistych (np. rzepak) specjalnie uprawianych dla

celów energetycznych, Fermentację alkoholową trzciny cukrowej,

ziemniaków lub dowolnego materiału organicznego poddającego się takiej fermentacji, celem wytworzenia alkoholu etylowego do paliw

silnikowych, Beztlenową fermentację metanową odpadowej

masy organicznej (np. odpady z produkcji rolnej lub przemysłu spożywczego)

Biogaz,

Definicja: BIOMASĄ są substancje

pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają

biodegradacji - pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej i leśnej, a także z przemysłu przetwarzającego ich

produkty, oraz inne części odpadów, które ulegają biodegradacji.

Biomasa:stanowi trzecie, co do wielkości na świecie,

naturalne źródło energii

jest jednym z bardziej obiecujących źródeł energii w nadchodzącym czasie,

jest dostępna, tania, czysta i łatwa w użytkowaniu,

inwestycje poczynione w odpowiednie urządzenia zwracają się w przeciągu 3- 4 lat.

będąca najdłużej znanym paliwem jest również paliwem przyszłości,

Wartości opałowe produktów biomasy na tle paliw

konwencjonalnych wynoszą:Słoma żółta14,3 MJ/kgSłoma szara15,2 MJ/kg

Drewno opałowe13,0 MJ/kgWęgiel kamienny25 MJ/kg

BIOPALIWA STAŁE BIOPALIWA GAZOWE BIOPALIWA CIEKŁE

pozostałości z rolnictwa:

słoma zbóż , rzepaku, łęty

drewno opałowe: ścinki,

kora, wióry, zrębki, trociny

odpady z produkcji zwierzęcej

osady ściekowe odwodnione

rośliny energetyczne

drzewiaste i trawiaste

biogaz rolniczy z fermentacji

gnojowicy

gaz drzewny

gaz wysypiskowy

biogaz z fermentacji osadów

ściekowych

biogaz z fermentacji odpadów

przetwórstwa spożywczego

biodiesel - olej rzepakowy

etanol

metanol

biooleje

oleje po smażeniu z placówek

żywienia zbiorowego

B I O M A S AB I O M A S A

Rycina przedstawia: Technologię stosowania biomasy w energetyce

W Polsce z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie około 10 ton biomasy, co stanowi równowartość ok. 5 ton węgla kamiennego.

Podczas jej spalania prawie nie wydzielają się związki siarki i azotu. Powstający gaz cieplarniany - dwutlenek węgla jest asymilowany

przez rośliny wzrastające na polach, czyli jego ilość w atmosferze nie zwiększa się. Zawartość popiołów przy spalaniu wynosi ok. 1%

spalanej masy, podczas gdy przy spalaniu gorszych gatunków węgla

sięga nawet 20%.

Odpowiednio obrobiona biomasa nabiera wysokiej wartości ko paliwo. Wbrew popularnej opinii jest to paliwo wydajne; dwie tony suchej biomasy,

czy to słomy czy drewna, są równoważne energetycznie tonie węgla kamiennego. Również ze względów ekonomicznych warto się zastanowić nad zmianą dotychczasowego paliwa; ogrzewanie biomasą jest tańsze o 50%

- 70%. Zwrot kosztów inwestycji w odpowiedni piec waha się od 2 - 4 lat. Paliwo to może być stosowane zarówno w indywidualnych jak i zbiorczych systemach grzewczych (i nie tylko grzewczych - po zamontowaniu turbiny i

instalacji towarzyszącej można również produkować prąd).

Produkty rolnicze:słoma roślin zbożowych

gałęzie z przecinek sadów inne odpady produkcji roślin i warzyw alkohole (surowce: ziemniak, burak

cukrowy, zboże) biogaz z nawozu organicznego podukcji zwierzęcej biogaz z osadów ściekowych,

odpadów komunalnych płynnych i stałych  

W Polsce na potrzeby produkcji biomasy można uprawiać rośliny:

Wierzba wiciowa, ślazowiec pensylwański lub inaczej malwa pensylwańska, topinambur czyli

słonecznik bulwiasty, róża wielokwiatowa znana też jako

róża bezkolcowa, rdest sachaliński.

Trawy wieloletnie takie jak: miskant olbrzymi, miskant cukrowy, spartina periowa, palczatka

Gerarda.

Produkty leśne: drzewa i gałęzie z przecinek i cięć sanitarnych lasów gałęzie z cięć

produkcyjnych; odpady z przemysłu drzewnego, trociny

plantacje lasów energetycznych liściastych (grubizna do budowy domów

jednorodzinnych), czuby i gałęzie pocięte na łupki do spalania w piecach

grzewczych o mocy cieplnej około 200 kW.

Do produkcji energii może być wykorzystane drewno odpadowe z sadów i zieleni miejskiej oraz odpady przemysłu drzewnego (ok 2 - 3 mln m3 rocznie).

Zasoby drewna dla celów energetycznych można też powiększyć o 3 mln m3 odpadów z recyklingu, jednak ich wykorzystanie dla celów energetycznych

może być utrudnione ze względu na ich rozproszenie, niejednorodność, zanieczyszczenie związkami

chemicznymi i metalami ciężkimi. Uwzględniając obecne zasoby drewna opałowego i odpadów

drzewnych (z leśnictwa, sadownictwa, przemysłu drzewnego oraz parków i zieleńców), potencjał

techniczny szacuje się na 270 PJ rocznie. Liczba ta może wzrosnąć zasadniczo, jeśliby tereny o gruntach skażonych i ubogich wykorzystać do uprawy lasów

szybko rosnących. Rozważa się założenie w

Polsce plantacji topoli, a na podmokłych gruntach wikliny, z których będzie można uzyskać

przyrosty biomasy około 16 mln ton rocznie w rotacji

trzyletniej.

Drewno - W 1997 roku z leśnictwa pozyskano 21,6 mln m3 drewna, w tym 2,5 mln m3 drewna opałowego w lasach

państwowych. Dalsze 2- 2,5 mln m3 odpadów drzewnych pozostaje w lasach

ze względu na ograniczony popyt. Szacuje się, że roczny przyrost masy

drewna w polskich lasach wynosi około 31,5 mln m3, a zasoby drewna na pniu

ocenia się na 1.607 mln m3.

Zrębki drzewne to rozdrobnione drewno w postaci długich na 5-50 mm ścinków o

nieregularnych kształtach. Są produkowanepodczas pierwszego trzebienia drzewostanów,

wierzchołków i innych pozostałości po wyrębach,

podczas obrabiania kłód w tartakach, na szybkorosnących plantacjach wierzby, z odpadów drzewnych w dużych zakładach

przetwarzających drewno.

Wartość opałowa zrębków wynosi 6-16 MJ/kg, wilgotność 20-60%, a zawartość popiołu, którą zwiększa ewentualne zanieczyszczenie kamieniami, glebą i piachem stanowi od 0,6 do 1,5% suchej masy. Zrębki są doskonałym paliwem dla kotłów, wykorzystuje się je również do produkcji płyt wiórowych i

jako topnik w hutnictwie. Wadą tego paliwa jest wrażliwość na zmiany wilgotności powietrza i podatność na choroby grzybowe. Długo magazynowane zrębki powinny być co jakiś czas przewracane.

Trociny stanowią około 10% drewna przerabianego w tartakach. Są także produktem

ubocznym skrawania, frezowania itp. w zakładach bardziej zaawansowanej obróbki

drewna. Oczyszczone z drewna kawałkowego stanowią cenne paliwo i mogą być wykorzystywane w kotłowniach.

Poziom wilgotności trocin jest zróżnicowany i waha się od 6- 10% do 45-

65% dla trocin z niedawno ściętego drzewa. Przy wilgotności 5-15% zawartość

popiołu wynosi mniej niż 0,5%. Wady trocin to trudności związane z

magazynowaniem, skłonność do zaparzania (trociny bukowe) i podatność

na zawilgocenia. Z uwagi na te słabe punkty trociny powinny być spalane w

pierwszej kolejności.

Film przedstawia transport trocin z tartaku.

Film nagrano podczas wizyty w TARTAKU.

Film przedstawia pracę w tartaku.

Skład trocin.Widoczna różnica w zabarwieniu trocin wynika z ich różnego

stopnia wilgotności.Tutaj są składowane a następnie wykorzystywane w kotłowni

CO lub jako nawóz na glebę, która ma bardzo niska klasę użytkowania.

Słoma jest istotnym źródłem energii odnawialnej. Polskie rolnictwo produkuje rocznie około 25 mln

ton słomy. Słoma jest tylko częściowo wykorzystywana – jako różnego rodzaju ściółki, niskiej

jakości nawozy i pasza dla zwierząt hodowlanych. W ostatnim okresie rolnicze

wykorzystanie słomy spada, głównie w wyniku obniżenia się

pogłowia zwierząt hodowlanych.  

Większość nadwyżek słomy jest spalana na polach, co powoduje poważne zagrożenia dla zdrowia mieszkańców i szkody

ekologiczne. Jeden niekontrolowany pożar może zniszczyć nisze ekologiczne ogromnej liczby zwierząt i roślin – popularna opinia o użyźnianiu gleby wypalaniem jest mylna! Zamiast marnotrawstwa

nadwyżki słomy mogą być wykorzystane dla celów energetycznych, przynosząc dodatkowe dochody rolnikom. Mogliby jej użyć jako opału – oszczędzając na innych źródłach ciepła, lub ją

odsprzedawać jako paliwo, firmom zajmującym się obróbkom biomasy.

Wartość opałowa słomy wynosi około 16 MJ/kg, temperatura spalania 850 – 1100ºC. Podczas spalania słomy w celu

uzyskania energii cieplnej wydziela się C02.

Biogaz - Jest to mieszanina gazów powstająca w wyniku procesów rozkładu i gnicia szczątków

organicznych. Biogaz jest produktem metabolizmu bakterii żywiących się martwą materią organiczną.

Najczęściej powstaje przy oczyszczalniach ścieków i wysypiskach śmieci.

Potencjał biogazu wynosi 37,5 PJ. Ponadto w 1997 r. w Polsce funkcjonowało 1.759 przemysłowych i 1.471 komunalnych

oczyszczalni ścieków a ich liczba stale rośnie. Potencjał techniczny biogazu z osadów ściekowych wynosi zatem około 100 PJ.

Podobny potencjał ma gaz wysypiskowy. Gazy te są najczęściej używane przez oczyszczalnię do obniżenia kosztów eksploatacji

lub są odsprzedawane lokalnym ciepłowniom.

Drewno kawałkowe to:• pozostałość (ok. 2%)

drewna konstrukcyjnego, przycinanego na wymiar,

bądź też • odpad z produkcji

przycinanych na wymiar półwyrobów

• materiał nie spełniający norm

półwyrobu (stanowi nawet do 50%

przerabianego drewna).

Jego wartość opałowawynosi 11-22 MJ/kg,

wilgotność – 20-30%, zawartość popiołu

0,6-1,5% suchej masy.

Drewno kawałkowe zawiera minimalne ilości kory.

Kora to wartościowy pod względem energetycznym odpad przemysłu drzewnego, stanowiący od 10 do 15% masy

pozyskiwanego drewna. Jej wartość opałowa wynosi 18,5-20 MJ/kg, wilgotność 55-65%, a zawartość popiołu, który ma tendencję do żużlowania stanowi 1-3% suchej masy.

Część kory zostaje podczas obróbki drewna przetworzona na trociny. Korę przed podaniem do kotła z podajnikiem ślimakowym należy poddać

zrębkowaniu w rębaku z górnym zasypem, zrębkowanie kory przebiega jednak szybko i

pochłania niewielkie ilości energii.

W czasie zachodzącego pod ciśnieniem 200 atmosfer procesu

brykietowania wydziela się lignina, która po obniżeniu

temperatury zastyga, spajając surowiec w formie

brykietu.

Ekologiczny brykiet z trocin liściastych lub iglastych

wytwarzany metodą mechaniczną.

Brykiet ma postać walca o średnicy 8cm i długości od 5

do 10cm. Jedynym surowcem są czyste i suche trociny.

Trociny są sprasowane pod wpływem dużego ciśnienia,

bez żadnych dodatków klejących.

Brykiet drzewny jest paliwem ekologicznym a mając większą gęstość niż drewno o takiej samej

objętości, gwarantuje bardzo dobre właściwości grzewcze. Możliwy jest do zastosowania w różnych

typach kotłów grzewczych, piecach kaflowych a przede wszystkim stanowi doskonałą alternatywę

drewna kominkowego.

Wytworzony tą metodą brykiet spala się prawie całkowicie, pozostawiając max ok. 0,5% popiołu, a w spalinach nie ma

siarki, tlenków azotu i innych szkodliwych związków. Pozostający po spaleniu popiół jest całkowicie czysty

ekologicznie i może być stosowany jako nawóz ogrodniczy.

Wióry są, podobnie jak trociny,

produktem ubocznym przemysłu drzewnego,

powstającym podczas skrawania i frezowania.

Cechą charakterystyczną wiórów jest • niska wilgotność (5-15%).

• Zawierają niewielką ilość zanieczyszczeń.

Pelety (inaczej granulat) to produkowane z odpadów

drzewnych (najczęściej z trocin i wiórów)

długie na kilka cm granulki o średnicy 6-25 mm.

Są paliwem łatwym do transportowania:najpraktyczniejszym w magazynowaniu

i najwygodniejszym w eksploatacji.

Jego zaletą jest też bardzo niska zawartość popiołu (0,4-1% suchej masy).

Wartość energetyczna pelet wynosi 16,5-17,5 MJ/kg,

a wilgotność 7-12%.

Zalety: • Duża gęstość (koncentracja

energii)• bardzo niska zawartość w spalinach dwutlenku siarki i

innych substancji szkodliwych• niska zawartość popiołu• produkowany bez udziału

lepiszcza• w pełni odnawialny

Parametry:•średnica ok. 6 mm•długość 10-30 mm

•wartość energetyczna 4,8-5 kWh/kg•zawartość wody max.10%

• popiół max. 1%•ciężar nasypowy 650-700 kg/m3

PALIWA: • Kocioł przystosowany jest do spalania

niskokalorycznych odnawialnych paliw, jak: trociny, drewno kawałkowe, słomy zbóż, wierzba wiciowa.

Można spalać również węgiel kawałkowy oraz mieszankę miałowo- węglową.

• Orientacyjny czas generacji energii z paliw (zależy od gatunku i jakości paliwa (kaloryczności) jak również

wilgotności.

Paliwo I jego

czas generacji

Trociny 2-5 h

Drewno odpadowe 4 – 8h

Odpady organiczne – liście, słoma,

chrust 2 – 4h

KOCIOŁ C.O. TYPU –

MODERATOR

o mocy 43 kW

Dane techniczne kotła:Moc: 43 [kW]

Temperatura: max=95 [°C]Ciśnienie pracy: p=0,15 [MPa]

Powierzchnia wymiany ciepła: 6,25 [m2]

Waga: 550 [kg]

ZASTOSOWANIE KOTŁA- Moderator przeznaczony jest

do pracy w wodnych układach grzewczych systemu otwartego,

zaopatrujących w energię cieplna układy centralnego ogrzewania i

ciepłej wody.

Gabaryty kotła:A = 155 [cm]B = 80 [cm]

C = 115 [cm]

Korzyści środowiskowe wynikające z zastosowania energetycznego biomasy-(Praca wykonana na zajęciach w kl. II)

Brak pomysłów na pozyskiwanie nowych źródeł energii,

Brak wiedzy na temat zastosowania technologii do wykorzystywania biomasy,

Nie przestrzega się norm środowiskowych odnośnie zanieczyszczenia np. CO2

Województwa, które wykorzystują zielona energie nie rozpowszechniają jej zalet innym,

Brak funduszy na wdrażanie nowych technologii np. zakup kotła

Zmienić sposób produkcji energii w oparciu o odnawialne źródła energii,

Wdrażać technologie, które rozpowszechnią wykorzystywanie biomasy,

Uzyskiwać energię z biomasy (brykiet, pelety) Uczyć się od innych,

Zwiększyć ilość zakładów, które wykorzystują biomasę jako źródło energii,

Wprowadzić w szkołach edukacją na temat odnawialnych źródeł energii,

Jak jest?-opis stanu aktualnego

Jak być powinno?

-opis stanu idealnego

Rozpowszechniać wiedzę na temat szkodliwości obecnych źródeł energii na środowisko Wprowadzić ulgi na inwestycje dla zakładów i indywidualnych odbiorców (zakup kotłów),

Rozpowszechniać wiedzę o surowcach i o sposobach pozyskiwania odnawialnych źródeł energii, Uczyć młode pokolenie jak mogą pozyskiwać energię,

Zerwać z tradycjonalnymi sposobami wykorzystywania energii jeśli mamy dostęp do nowych- tańszych i ekologicznych

Wnioski, które są drogowskazami do działania na przyszłość

w zadanym problemie.

Dlaczego nie jest tak jak być powinno?Rozbieżności pomiędzy stanem aktualnym a idealnym.

Nie mamy pomysłów na wykorzystywanie biomasy, Brak środków finansowych na nowe inwestycje,

Nie lubimy wprowadzać zmian (boimy się),Węgiel jest bardzo popularnym źródłem energii

Nie wyciągamy wniosków z inwestycji wprowadzonych przez innych, Nagłaśniamy, że środowisko naturalne na bardzo duży

stopień zanieczyszczenia ale nie egzekwujemy prawa- (kary są zbyt niskie),

Zaletywykorzystania

biomasy

Zerowy bilans emisji

CO2

Niższa niż w przypadku

paliw kopalnianych

emisja SO2, NOx CO

Wykorzystanie lokalnych

źródeł energii

Zagospodaro- wanie

nieużytków

Tworzenie nowych

miejsc pracy- wieś

Brykiet w kształcie walca

o średnicy 50 lub 53 mm

X

Pelety (granulat) to wysoko wydajne, odnawialne paliwo

Paliwo to charakteryzuje się niską zawartością wilgoci (8-12%), popiołów (0,5%)

X

Fragment pracy- DOMINO o odnawialnych źródłach energii- wykonanej przez uczniów.

Biomasa stanowi obecnie około połowę odnawialnej energii wykorzystywanej w UE. że biomasa ma wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami energii, jak również

niektórymi rodzajami energii odnawialnej, w szczególności stosunkowo niskie koszty, mniejszą zależność od krótkoterminowych zmian klimatycznych, promowanie regionalnych struktur

gospodarczych i dostarczanie alternatywnych źródeł dochodu rolnikom Zwiększenie wykorzystania biomasy mogłoby przynieść następujące korzyści w 2010r.:dywersyfikacja zaopatrzenia Europy w energię, poprzez zwiększenie udziału energii odnawialnej

o 5 % i obniżenie uzależnienia od energii importowanej z 48 % do 42 %;obniżenie emisji gazów cieplarnianych o 209 milionów ton CO2eq rocznie;

bezpośrednie zatrudnienie do 250-300 tysięcy osób, w większości na obszarach wiejskich. Inne analizy podają znacznie odmienne dane;

potencjalny nacisk na obniżenie cen ropy naftowej w wyniku mniejszego zapotrzebowania na ropę 56 milionów obywateli Unii Europejskiej obsługują kotłownie, z czego 61 % pochodzi z nowych

Państw Członkowski Europa musi położyć kres uzależnieniu od paliw kopalnych.

Na szczeblu europejskim należy opracować opłacalne środki na rzecz wykorzystywania biomasy,

Elżbieta M. Tokarska, Małgorzata Kościelska-Chmurko, 2002: "Mapa Energia Odnawialna - Zasoby i wykorzystanie"

Elżbieta M. Tokarska, Małgorzata Kościelska-Chmurko, 2004: "Mapa Biomasa i Biopaliwa - Zasoby i wykorzystanie w energetyce"

http://www.biomasa.org/edukacja/biomasa

http://pl.wikipedia.org/wiki/Biomasa

http://www.ekologeoteka.mom.pl/e_biomasy.html

Fotografie wykonano podczas wizyty w Tartaku, suszarni drewna i prywatnym domu właścicieli FIRMY TRANS-SEZAM-BUD – oraz na terenie gminy w której znajduje się gimnazjum.

Kilka ilustracji wykorzystano z Internetu (pelety, symbolika zielonej energii)