في المنشور السابق تحدثنا عنه طاقة الكتلة الحيوية . من ماهيتها وكيف تعمل ومن أين تأتي إلى مزاياها وعيوبها. لقد ذكرت قليلاً عن غلايات الكتلة الحيوية ، لكنني لم أخوض في التفاصيل لأنني أريد أن أعرضها هنا بمزيد من التفصيل.
في هذا المنشور سوف نتحدث عنه غلايات الكتلة الحيوية المختلفة والجدل حول توازن ثاني أكسيد الكربون الموجود مع طاقة الكتلة الحيوية.
ما هي غلايات الكتلة الحيوية؟
تستخدم غلايات الكتلة الحيوية كمصدر لطاقة الكتلة الحيوية ول توليد الحرارة في المنازل والمباني. يستخدمون الوقود الطبيعي مثل كريات الخشب وحفر الزيتون ومخلفات الغابات وقشور الفاكهة المجففة وما إلى ذلك كمصدر للطاقة. كما أنها تستخدم لتسخين المياه في المنازل والمباني.
العملية مماثلة لتلك الخاصة بأي غلاية أخرى. هذه الغلايات يحرقون الوقود ويولدون لهبًا أفقي يدخل دائرة المياه والمبادل الحراري ، وبالتالي الحصول على الماء الساخن للنظام. لتحسين استخدام المرجل والموارد العضوية مثل الوقود ، يمكن تركيب مجمع يخزن الحرارة الناتجة بطريقة مشابهة لما تفعله الألواح الشمسية.
المصدر: https://www.caloryfrio.com/calefaccion/calderas/calderas-de-biomasa-ventajas-y-funcionamiento.html
من أجل تخزين النفايات العضوية التي سيتم استخدامها كوقود ، تحتاج الغلايات إلى وعاء للتخزين. من تلك الحاوية ، عن طريق لولب لا نهاية له أو مغذي شفط ، يتم نقله إلى المرجل ، حيث يتم الاحتراق. ينتج عن هذا الاحتراق رماد يجب تفريغه عدة مرات في السنة ويتراكم في منفضة سجائر.
أنواع غلايات الكتلة الحيوية
عند اختيار نوع غلايات الكتلة الحيوية التي سنشتريها ونستخدمها ، يتعين علينا تحليل نظام التخزين ونظام النقل والمناولة. بعض الغلايات السماح بحرق أكثر من نوع واحد من الوقود ، بينما البعض الآخر (مثل غلايات الحبيبات) يسمحون فقط لنوع واحد من الوقود بالحرق.
تتطلب الغلايات التي تسمح بحرق أكثر من وقود سعة تخزين أكبر لأنها أكبر وأكثر قوة. عادة ما تكون مخصصة للاستخدامات الصناعية.
من ناحية أخرى ، نجد غلايات الحبيبات الأكثر شيوعًا للقوى المتوسطة والتي تستخدم للتدفئة والمياه الصحية الساخنة من خلال مراكم في المنازل التي تصل مساحتها إلى 500 متر مربع.
هناك بعض غلايات الكتلة الحيوية التي تعمل مع تقترب الكفاءة من 105٪ مما يعني توفير الوقود بنسبة 12٪. كما يجب أن نأخذ في الاعتبار أن تصميم الغلايات يعتمد إلى حد كبير على رطوبة الوقود الذي نريد استخدامه.
- مراجل للوقود الجاف. تتميز هذه الغلايات بقصور ذاتي حراري منخفض وعادة ما تكون مستعدة للحفاظ على شعلة شديدة. يمكن الوصول إلى درجات حرارة عالية داخل المرجل بحيث تكون قادرة على بلورة الخبث.
- مراجل للوقود الرطب. تتميز هذه الغلاية ، بخلاف السابقة ، بخمول حراري كبير لتتمكن من حرق الوقود الرطب. يجب أن يسمح تصميم الغلاية للوقود بأن يجف بدرجة كافية بحيث يكتمل التغويز والأكسدة ولا ينتج دخان أسود.
غلايات بيليه - حفر زيتون
هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من غلايات الكتلة الحيوية التي تستخدم الحبيبات كوقود. من بينها نجد:
مرجل الكتلة الحيوية الحبيبات
يتم استخدامه للمنشآت ذات الصلاحيات بين 91 كيلوواط و 132 كيلوواط والتي تستخدم كريات الصنوبر كوقود. تم إعداد هذا المرجل المعياري للتشغيل التعاقبي. ويشمل الخزان الاحتياطي ومنفضة سجائر الضاغط ونظام شفط لنقل الكريات. كما أنه يحقق وفورات كبيرة لأنه يتمكن من تقليل استهلاك الوقود عن طريق خفض درجة حرارة غازات الاحتراق. احصل على عوائد تصل إلى 95٪. كما أن لديها نظام تنظيف أوتوماتيكي بالكامل. لديها مجموعة من المضخات التي ، بالإضافة إلى الاحتفاظ بمرور الأبخرة ، من أجل تحسين الأداء ، هي المسؤولة عن تنظيف بقايا الرماد في ممرات الدخان.
المصدر: http://www.domusateknik.com/
يحتوي الموقد على نظام أوتوماتيكي لتنظيف الرماد. يحتوي الجزء السفلي من جسم الاحتراق على نظام تنظيف يعتني بشكل دوري بإرسال الرماد المتولد أثناء الاحتراق إلى منفضة سجائر. يتم التنظيف حتى مع تشغيل الموقد ، مما يجعل من الممكن عدم تغيير راحة التركيب وتقليل استهلاك المرجل.
غلايات خشبية
من ناحية أخرى ، نجد غلايات الكتلة الحيوية وقودها الحطب. من بينها نجد:
غلاية تغويز عالية الكفاءة
هذه هي غلايات تغويز اللهب العكسي لسجلات الحطب. عادة ما يكون لديهم نطاق من ثلاث قوى بين 20 و 30 و 40 كيلوواط.
مزايا هذا النوع من الغلايات هي:
- كفاءة عالية في الطاقة تقلل من استهلاك الوقود. تبلغ الكفاءة التي تم الحصول عليها 92٪ ، وهي تتجاوز 80٪ التي تتطلبها لوائح التركيب.
- استقلالية الشحن تصل إلى سبع ساعات.
- يقوم بضبط الطاقة المولدة حسب الطلب بفضل نظام التعديل الإلكتروني.
- يشتمل على نظام أمان ضد ارتفاع درجة الحرارة.
المصدر: http://www.domusateknik.com/
مزايا وجود غلاية الكتلة الحيوية
الميزة الأولى الأكثر بروزًا هي بالتأكيد سعر الكتلة الحيوية. عادة ، يكون سعره مستقرًا للغاية لأنه لا يعتمد على الأسواق الدولية كما يفعل الوقود الأحفوري. نذكر أيضًا أنها طاقة رخيصة جدًا حيث يتم توليدها من الموارد المحلية لذلك لا يوجد بها تكاليف نقل. كونها مربحة للغاية وتنافسية ، فإنها توفر الراحة الاقتصادية للمستخدم.
الميزة الثانية البارزة هي أن إنها تقنية آمنة ومتقدمة. أي أن صيانتها بسيطة وكفاءتها عالية. الحبيبات وقود طبيعي ، نظرًا لقيمته الحرارية العالية ، بطريقة متجددة ومربحة ، فهي توفر للغلاية عوائد تقترب من 90٪.
أخيرًا ، أوضح ميزة هي أنه يستخدم طاقة نظيفة لا تنضب لأنها متجددة. أثناء استخدامه ، ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون لأنه يحرق الوقود الأحفوري ، لكن ثاني أكسيد الكربون هذا محايد لأنه أثناء نموه وتطوره ، امتصت المادة الخام ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي. هذا اليوم هو مركز الجدل حول استخدام وتلوث طاقة الكتلة الحيوية الذي سنراه لاحقًا. بالإضافة إلى ذلك ، لدينا ميزة أنه من خلال استخراج الكتلة الحيوية للغابات ، فإنه يساعد على تنظيف الجبال ومنع الحرائق.
وتجدر الإشارة إلى أن الكتلة الحيوية هي مصدر للتوظيف في المناطق الريفية وأنها تحترم العناية بالبيئة.
عيوب غلايات الكتلة الحيوية
غلايات الكتلة الحيوية لها قيمة أقل من السعرات الحرارية إذا قارناه بالوقود الأحفوري. الكريات لها نصف القيمة الحرارية للديزل. لذلك ، سنحتاج إلى ضعف الوقود للحصول على نفس الطاقة مثل الديزل.
لأن الوقود مثل الكريات منخفضة الكثافة ، مساحة كبيرة للتخزين. عادة ، تحتاج الغلايات إلى صومعة لتخزين الوقود في مكان قريب.
الجدل حول توازن ثاني أكسيد الكربون في طاقة الكتلة الحيوية
كما نعلم ، من أجل استخدام طاقة الكتلة الحيوية ، يجب علينا حرق الوقود. أثناء احتراق الوقود ، نصدر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. إذن كيف تختلف طاقة الكتلة الحيوية عن الوقود الأحفوري؟
أثناء نمو وتطوير المواد الخام التي نستخدمها للحرق ، والنباتات ، وبقايا التقليم ، والمخلفات الزراعية ، إلخ. لقد كانوا امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي. هذا يجعل توازن ثاني أكسيد الكربون لطاقة الكتلة الحيوية يعتبر محايدًا. وهذا يعني أن كمية ثاني أكسيد الكربون التي نبعثها في الغلاف الجوي عن طريق حرق الوقود الطبيعي قد تم امتصاصها مسبقًا من قبل النباتات أثناء نموها ، لذلك يمكن القول أن إجمالي الانبعاثات في الغلاف الجوي يساوي صفرًا.
ومع ذلك ، يبدو أن هذا ليس هو الحال تمامًا. على عكس الوقود الأحفوري ، فإن ثاني أكسيد الكربون المنبعث من حرق وقود الكتلة الحيوية ، يأتي من الكربون الذي تمت إزالته سابقًا من الغلاف الجوي في نفس الدورة البيولوجية. لذلك ، فهي لا تغير من توازن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ولا تزيد من تأثير الاحتباس الحراري.
عند احتراق أي نوع من الوقود ، يمكن توليد العديد من عناصر منتجات الاحتراق ، من بينها النيتروجين (N2) وثاني أكسيد الكربون (CO2) وبخار الماء (H2O) والأكسجين (O2 غير المستخدم في الاحتراق) وأول أكسيد الكربون (CO) ) ، وأكاسيد النيتروجين (NOx) ، وثاني أكسيد الكبريت (SO2) ، والوقود غير المحترق (الوقود غير المحترق) ، والسخام والجسيمات الصلبة. ومع ذلك ، في حرق الكتلة الحيوية ، يتم الحصول على ثاني أكسيد الكربون والماء فقط.
ماذا يحدث بعد ذلك مع توازن ثاني أكسيد الكربون المثير للجدل؟ في الواقع ، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون نتيجة احتراق الكتلة الحيوية، ولكن هذا يعتبر رصيدًا صفريًا لأنه يُذكر أن احتراق الكتلة الحيوية لا يساهم في زيادة تأثير الاحتباس الحراري. هذا لأن ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه هو جزء من الغلاف الجوي الحالي (إنه ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه النباتات والأشجار باستمرار وتطلقه من أجل نموها) وليس ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه في باطن الأرض على مدى آلاف السنين ويتم إطلاقه في مساحة قصيرة من الوقت مثل الوقود الأحفوري.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن استخدام طاقة الكتلة الحيوية يوفر الكثير في نقل الوقود والذي بدوره ينبعث منه كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ويغير التوازن البيئي.
كما ترون ، بعد المنشورتين حول الكتلة الحيوية ، وهي مصدر للطاقة المتجددة ، والتي على الرغم من أنها ليست معروفة جيدًا ، إلا أنها تساهم في تحسين العناية بالبيئة وهي خيار طاقة للمستقبل.
التي ستكون الطاقة الأكثر ملاءمة لاستبدال غلاية الديزل بالكتلة الحيوية مع الأخذ في الاعتبار المساحة التي تشغلها الكتلة الحيوية ووضع التغذية التلقائية للغلاية