Λέβητες βιομάζας και η αντιπαράθεση του ισοζυγίου CO2

Στην προηγούμενη ανάρτηση συζητήσαμε ενέργεια βιομάζας . Από τι είναι, πώς λειτουργεί και από πού προέρχεται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Έκανα μια μικρή αναφορά στους λέβητες βιομάζας, αλλά δεν πήγα στη λεπτομέρεια αφού θέλω να το εκθέσω εδώ με περισσότερες λεπτομέρειες.

Σε αυτήν την ανάρτηση πρόκειται να μιλήσουμε τους διαφορετικούς λέβητες βιομάζας και τη διαμάχη του ισοζυγίου CO2 που υπάρχει με την ενέργεια της βιομάζας.

Τι είναι οι λέβητες βιομάζας;

Οι λέβητες βιομάζας χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας βιομάζας και για παραγωγή θερμότητας σε σπίτια και κτίρια. Χρησιμοποιούν φυσικά καύσιμα, όπως σφαιρίδια ξύλου, λάκκους ελιάς, υπολείμματα δασών, κελύφη ξηρών καρπών κ.λπ. ως πηγή ενέργειας. Χρησιμοποιούνται επίσης για τη θέρμανση νερού σε σπίτια και κτίρια.

Η λειτουργία είναι παρόμοια με εκείνη κάθε άλλου λέβητα. Αυτοί οι λέβητες κάψτε το καύσιμο και δημιουργήστε μια φλόγα οριζόντια που εισέρχεται σε κύκλωμα νερού και στον εναλλάκτη θερμότητας, λαμβάνοντας έτσι ζεστό νερό για το σύστημα. Για τη βελτιστοποίηση της χρήσης του λέβητα και των οργανικών πόρων όπως τα καύσιμα, μπορεί να εγκατασταθεί ένας συσσωρευτής που αποθηκεύει τη θερμότητα που παράγεται με παρόμοιο τρόπο με τον τρόπο λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών.

Για την αποθήκευση των οργανικών αποβλήτων που θα χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα, οι λέβητες χρειάζονται ένα δοχείο για αποθήκευση. Από αυτό το δοχείο, μέσω ενός ατέρμονα κοχλία ή τροφοδοσίας αναρρόφησης, το μεταφέρει στο λέβητα, όπου γίνεται η καύση. Αυτή η καύση δημιουργεί στάχτη που πρέπει να αδειάζεται πολλές φορές το χρόνο και να συσσωρεύεται σε ένα τασάκι.

Τύποι λέβητα βιομάζας

Όταν επιλέγουμε τι είδους λέβητες βιομάζας πρόκειται να αγοράσουμε και να χρησιμοποιήσουμε, πρέπει να αναλύσουμε το σύστημα αποθήκευσης και το σύστημα μεταφοράς και χειρισμού. Μερικοί λέβητες επιτρέψτε την καύση περισσότερων του ενός τύπων καυσίμων, ενώ άλλοι (όπως λέβητες πέλλετ) Επιτρέπουν μόνο έναν τύπο καυσίμου να καίει.

Οι λέβητες που επιτρέπουν την καύση περισσότερων του ενός καυσίμων χρειάζονται μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης, καθώς είναι μεγαλύτεροι και ισχυρότεροι. Συνήθως προορίζονται για βιομηχανικές χρήσεις.

Από την άλλη πλευρά, βρίσκουμε τους λέβητες pellet που είναι οι πιο συνηθισμένοι για μεσαίες δυνάμεις και που χρησιμοποιούνται για θέρμανση και ζεστό νερό υγιεινής μέσω συσσωρευτών σε σπίτια έως 500 m2.

Υπάρχουν μερικοί λέβητες βιομάζας που λειτουργούν με απόδοση κοντά στο 105% που σημαίνει εξοικονόμηση καυσίμου 12%. Πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη ότι ο σχεδιασμός των λεβήτων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την υγρασία του καυσίμου που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε.

• Λέβητες ξηρών καυσίμων. Αυτοί οι λέβητες έχουν χαμηλή θερμική αδράνεια και είναι συνήθως προετοιμασμένοι να διατηρούν έντονη φλόγα. Μέσα στο λέβητα μπορούν να επιτευχθούν τόσο υψηλές θερμοκρασίες ώστε να μπορούν να κρυσταλλώσουν τη σκωρία.
• Λέβητες για υγρά καύσιμα. Αυτός ο λέβητας, σε αντίθεση με τον προηγούμενο, έχει μεγάλη θερμική αδράνεια για να μπορεί να καίει το υγρό καύσιμο. Ο σχεδιασμός του λέβητα πρέπει να επιτρέπει στο καύσιμο να στεγνώνει αρκετά ώστε η αεριοποίηση και η οξείδωση να είναι πλήρης και να μην παράγεται μαύρος καπνός.

Λέβητες πέλετ - λάκκο ελιάς

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία λέβητα βιομάζας που χρησιμοποιούν σφαιρίδια ως καύσιμο. Μεταξύ όλων αυτών βρίσκουμε:

Αρθρωτός λέβητας βιομάζας

Χρησιμοποιείται για εγκαταστάσεις με ισχύ μεταξύ 91kW και 132kW και που χρησιμοποιούν πελλέτες ως καύσιμα. Αυτός ο αρθρωτός λέβητας είναι έτοιμος για λειτουργία καταρράκτη. Περιλαμβάνει το εφεδρικό ρεζερβουάρ, το τασάκι συμπιεστή και ένα σύστημα αναρρόφησης για τη μεταφορά σφαιριδίων. Παράγει επίσης μεγάλη εξοικονόμηση δεδομένου ότι καταφέρνει να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου μειώνοντας τη θερμοκρασία των αερίων καύσης. Λάβετε επιστροφές έως 95%. Διαθέτει επίσης ένα πλήρως αυτόματο σύστημα καθαρισμού. Έχει μια σειρά από στροβιλιστές που, εκτός από τη διατήρηση της διέλευσης των αναθυμιάσεων, προκειμένου να βελτιώσουν την απόδοση, είναι υπεύθυνοι για τον καθαρισμό των υπολειμμάτων τέφρας στα περάσματα καπνού.

Ο καυστήρας διαθέτει αυτόματο σύστημα καθαρισμού τέφρας. Το κάτω μέρος του σώματος καύσης του καυστήρα έχει ένα σύστημα καθαρισμού που στέλνει περιοδικά τις στάχτες που παράγονται κατά την καύση στο τασάκι. Ο καθαρισμός πραγματοποιείται ακόμη και με τη λειτουργία του καυστήρα, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μη αλλαγή της άνεσης της εγκατάστασης και τη μείωση της κατανάλωσης του λέβητα.

Λέβητες ξύλου

Από την άλλη πλευρά, βρίσκουμε λέβητες βιομάζας των οποίων τα καύσιμα είναι καυσόξυλα. Μεταξύ αυτών βρίσκουμε:

Λέβητας αεριοποίησης υψηλής απόδοσης

Αυτοί είναι λέβητες αεριοποίησης αντίστροφης φλόγας για κορμούς ξύλου. Συνήθως έχουν εύρος τριών ισχύος μεταξύ 20, 30 και 40 kW.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου λέβητα είναι:

• Υψηλή ενεργειακή απόδοση που μειώνει την κατανάλωση καυσίμου. Η απόδοση που επιτυγχάνεται είναι 92%, η οποία υπερβαίνει το 80% που απαιτείται από τους κανονισμούς εγκατάστασης.
• Φόρτιση αυτονομίας έως και επτά ωρών.
• Προσαρμόζει την ισχύ που παράγεται στη ζήτηση χάρη στο ηλεκτρονικό του σύστημα διαμόρφωσης.
• Ενσωματώνει ένα σύστημα ασφαλείας κατά της υπερθέρμανσης.

Πλεονεκτήματα του λέβητα βιομάζας

Το πρώτο πιο αξιοσημείωτο πλεονέκτημα είναι σίγουρα η τιμή της βιομάζας. Κανονικά, η τιμή του είναι πολύ σταθερή, επειδή δεν εξαρτάται από τις διεθνείς αγορές όπως και τα ορυκτά καύσιμα. Αναφέρουμε επίσης ότι είναι αρκετά φθηνή ενέργεια, καθώς παράγεται από τοπικούς πόρους, οπότε δεν έχει κόστος μεταφοράς. Όντας αρκετά κερδοφόρα και ανταγωνιστικά, παρέχει οικονομική άνεση στον χρήστη.

Το δεύτερο αξιοσημείωτο πλεονέκτημα είναι ότι είναι μια ασφαλής και προηγμένη τεχνολογία. Δηλαδή, η συντήρησή του είναι απλή και η αποτελεσματικότητά της είναι υψηλή. Το σφαιρίδιο είναι ένα φυσικό καύσιμο που, λόγω της υψηλής θερμιδικής του αξίας, με ανανεώσιμο και κερδοφόρο τρόπο, παρέχει στον λέβητα αποδόσεις κοντά στο 90%.

Τέλος, το καθαρότερο πλεονέκτημα είναι ότι χρησιμοποιεί καθαρή και ανεξάντλητη ενέργεια καθώς είναι ανανεώσιμη. Κατά τη χρήση του εκπέμπει CO2 καθώς καίει ορυκτά καύσιμα, αλλά αυτό το CO2 είναι ουδέτερο επειδή κατά την ανάπτυξη και την ανάπτυξή του, η πρώτη ύλη έχει απορροφήσει CO2 κατά τη φωτοσύνθεση. Αυτό είναι σήμερα το κέντρο μιας διαμάχης για τη χρήση και τη ρύπανση της ενέργειας από βιομάζα που θα δούμε αργότερα. Επιπλέον, έχουμε το πλεονέκτημα ότι με την εξαγωγή της δασικής βιομάζας βοηθά στον καθαρισμό των βουνών και στην πρόληψη των πυρκαγιών.

Πρέπει να αναφερθεί ότι η βιομάζα είναι πηγή απασχόλησης στις αγροτικές περιοχές και ότι σέβεται τη φροντίδα του περιβάλλοντος.

Μειονεκτήματα λέβητα βιομάζας

Οι λέβητες βιομάζας έχουν χαμηλότερη θερμιδική τιμή αν το συγκρίνουμε με ορυκτά καύσιμα. Τα σφαιρίδια έχουν τη μισή θερμογόνο δύναμη του ντίζελ. Επομένως, θα χρειαζόμαστε διπλάσιο καύσιμο για να έχουμε την ίδια ενέργεια με το ντίζελ.

Επειδή τα καύσιμα όπως τα σφαιρίδια είναι χαμηλής πυκνότητας, απαιτείται μεγάλος χώρος για αποθήκευση. Κανονικά, οι λέβητες χρειάζονται σιλό για να αποθηκεύουν τα καύσιμα κοντά.

Διαμάχη του ισοζυγίου CO2 στην ενέργεια της βιομάζας

Όπως γνωρίζουμε, για να χρησιμοποιήσουμε την ενέργεια της βιομάζας, πρέπει να καύσουμε καύσιμα. Κατά την καύση του καυσίμου, εκπέμπουμε CO2 στην ατμόσφαιρα. Πώς διαφέρει λοιπόν η ενέργεια της βιομάζας από τα ορυκτά καύσιμα;

Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και ανάπτυξης της πρώτης ύλης που χρησιμοποιούμε για καύση, φυτά, υπολείμματα κλαδέματος, αγροτικά υπολείμματα κ.λπ. Εχουν υπάρξει απορροφώντας CO2 από την ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης. Αυτό καθιστά το ισοζύγιο CO2 της ενέργειας βιομάζας που θεωρείται ουδέτερο. Με άλλα λόγια, η ποσότητα CO2 που εκπέμπουμε στην ατμόσφαιρα με την καύση φυσικών καυσίμων είχε προηγουμένως απορροφηθεί από τα φυτά κατά την ανάπτυξή τους, οπότε μπορεί να ειπωθεί ότι οι συνολικές εκπομπές στην ατμόσφαιρα είναι μηδενικές.

Ωστόσο, φαίνεται ότι αυτό δεν ισχύει εξ ολοκλήρου. Σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα, το CO2 που εκπέμπεται από την καύση καυσίμου βιομάζας, προέρχεται από άνθρακα που είχε προηγουμένως αφαιρεθεί από την ατμόσφαιρα στον ίδιο βιολογικό κύκλο. Επομένως, δεν αλλοιώνουν την ισορροπία του CO2 στην ατμόσφαιρα και δεν αυξάνουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Στην καύση οποιουδήποτε τύπου καυσίμου, μπορούν να παραχθούν πολλά στοιχεία προϊόντος καύσης, μεταξύ των οποίων άζωτο (N2), διοξείδιο του άνθρακα (CO2), υδρατμοί (H2O), οξυγόνο (O2 που δεν χρησιμοποιείται στην καύση), μονοξείδιο του άνθρακα (CO ), οξείδια του αζώτου (NOx), διοξείδιο του θείου (SO2), άκαυστα (καύσιμα), αιθάλη και στερεά σωματίδια. Ωστόσο, κατά την καύση βιομάζας, λαμβάνεται μόνο CO2 και νερό.

Τι συμβαίνει τότε με αυτό το αμφιλεγόμενο ισοζύγιο CO2; Πράγματι, το CO2 παράγεται ως αποτέλεσμα της καύσης βιομάζας, αλλά αυτό θεωρείται μηδενικό ισοζύγιο επειδή δηλώνεται ότι η καύση βιομάζας δεν συμβάλλει στην αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Αυτό συμβαίνει επειδή το CO2 που απελευθερώνεται είναι μέρος της τρέχουσας ατμόσφαιρας (είναι το CO2 που τα φυτά και τα δέντρα απορροφούν συνεχώς και απελευθερώνουν για την ανάπτυξή τους) και δεν είναι το CO2 που συλλαμβάνεται στο υπέδαφος εδώ και χιλιάδες χρόνια και απελευθερώνεται σε σύντομο διάστημα του χρόνου όπως τα ορυκτά καύσιμα.

Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η χρήση ενέργειας από βιομάζα εξοικονομεί πολλά στη μεταφορά καυσίμων, η οποία, με τη σειρά της, εκπέμπει περισσότερες ποσότητες CO2 στην ατμόσφαιρα και τροποποιεί την περιβαλλοντική ισορροπία.

Όπως μπορείτε να δείτε, μετά τις δύο δημοσιεύσεις σχετικά με τη βιομάζα, η οποία είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία αν και δεν είναι τόσο γνωστή, συμβάλλει στη βελτίωση της φροντίδας του περιβάλλοντος και αποτελεί ενεργειακή επιλογή για το μέλλον.