Marian Mikulík. Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy

Transkript

1 ZPŮSOBY ZUŠLECH LECHŤOVÁNÍ BIOMASY Marian Mikulík Žilinská univerzita v Žilině Seminář Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy Žilina, 22. máj 2007

2 Biomasa představuje p významný energetický potenciál......aby bylo možné energetický potenciál l biomasy maximáln lně využít, je nezbytné ji zpracovávat vat a upravovat.

3 Upravují se nejen odpady z dřevospracujícího průmyslu, zemědělstv lství,, lesního hospodářstv ství, ČOV,, představujp edstavující převážnou část biomasy na energetické účely upravovatu se musí také produkty získanz skané záměrným pěstovp stováním m energetických plodin a dřevind evin. Zásadní vliv na zpracování biomasy mám především m obsah vody a sušiny v biomase. Přibližná hranice mezi mokrými a suchými procesy je hodnota 50% obsahu sušiny.

4 Energii z biomasy je možné získávat následujícími procesy: Termochemická přeměna biomasy (spalování,, pyrolýza, zplyňov ování) Biochemická přeměna biomasy (alkoholové kvašen ení, metanové kvašen ení) Mechanická přeměna biomasy (štípání,, drcení,, briketování, peletování) Chemická přeměna biomasy (esterifikace surových rostlinných olejů)

5 Termochemické přeměny biomasy Přímé spalování Nejjednodušší ší způsob získz skávání tepelné energie z biomasy. Je e možné spalovat dřevo, slámu obilovin a olejnin, energetické rostliny. Vyžaduje dostatečné množstv ství vzduchu,, jinak dochází k nedokonalému spalovaní vznik oxidu uhelnatého ho,, kyanovodíku,, metanu. Pyrolýza Tepelný rozklad biomasy bez přístupu p vzduchu při i 500 aža 800 C. Vznik hořlavých plynů anebo kapalin (bioolej)) a dřevěného uhlí. Zplyňov ování Vysoce teplotní termochemický proces za přítomnosti p malého množstv ství kyslíku ku. Vznik směsi si hořlavých plynů složených hlavně z CO, H 2, CO 2 a metanu.

6 Biochemické přeměny biomasy Alkoholové kvašen ení Dochází k postupnému rozkladu sacharidů prostřednictv ednictvím m kvasinek za současn asného vzniku CO 2 a bioetanolu (etanol). Suroviny mohou být cukernaté (melasa z cukrovéřepy), škrobnaté (obilí, brambory). Bioetenol se získz skává destil ilací - energeticky náron ročná operace. e. Vedlejší šími produkty jsou hlavně výpalky a CO 2.

7 Biochemické přeměny biomasy Biochemické přeměny biomasy

8 Biochemické přeměny biomasy Metanové kvašen ení - anaerobní fermentace Rozkladem a vyhníváním organických látek l vzniká bioplyn. Nutnost optimáln lněřízených podmínek při i fermentaci (obsah sušiny, reakční teplota, ph). Rozlišuje se mokrá (obsah sušiny do 12 %) a suchá fermentace (obsah sušiny %). Diskontinuáln lní suchá fermentace

9 Biochemické přeměny biomasy Využit ití mokré fermentace při p i kontinuáln lní technologii výroby bioplynu na výrobu elektrické energie a zásobovz sobování bytových jednotek teplem.

10 Mechanické přeměny biomasy Dřevní štěpka Vyrábí se z dřevnd evních odpadů (tenké dřevo, větve, kůra) k prostřednictv ednictvím štěpkovačů a drtičů čů. Pro vysoký obsah vlhkosti se musí štěpkovat i rychlerostoucí dřeviny (topoly, vrby). Délka dřevní štěpky se pohybuje v rozmezí 5 aža 50 mm (ve směru vláken), šířka od 5 do 30 mm a tloušťka od 5 do 15 mm.

11 Mechanické přeměny biomasy Brikety Vyrábí se z pilin a hoblin v briketovacím m lise při p i vysokém m tlaku (asi 31,5 MPa), čím m se dosahuje hustota 1200 kg m - 3 a výhřevnost 19 MJ kg - 1.

12 Mechanické přeměny biomasy Brikety se vyznačuj ují různorodostí vyráběných tvarů, bezprašnost ností, snadnou manipulací a dobrou skladovatelností. Pelety Granule kruhového průř ůřezu s průměrem rem 6 aža 8 mm a délkou d 10 aža 30 mm. Vyrábějí se lisováním m pilin (podobnou technologií jako brikety), výhřevnost dosahuje hodnot od 17 do 18 MJ kg - 1. Obsah vlhkosti v peletách se pohybuje asi v rozsahu 8 aža 10 %.

13 Chemické přeměny biomasy Výroba metylesterů (bionafta) Vyrábí se z různých rostlinných r olejů (slune nečnicový, nicový, sojový, s palmový). Nejvýznamnější jsou metylesteryřepkov epkového oleje,, tzv. MEŘO, které mají vlastnosti srovnatelné s motorovou naftou.

14 Závěr Využívání a zušlech lechťování biomasy je nejlepší cestou na zvýšen ení podílu obnovitelných zdrojů energie včrv a SR, S, protože e potenciál cenově dostupné energie z jiných alternativních zdrojů energie je zatím velmi omezený.

15 Kontakt Program Iniciatívy Spoločenstva INTERREG IIIA SR-CR Projekt: MOŽNOSTI LOKÁLNEHO VYKUROVANIA A VÝROBY ELEKTRICKEJ ENERGIE Z BIOMASY Kód projektu: Ing. Marian Mikulík, PhD. Katedra energetickej techniky Strojnícka fakulta Žilinská univerzita v Žiline Univerzitná Žilina tel.: fax: marian.mikulik@fstroj.uniza.sk PROJEKT SPOLUFINANCOVANÝ EURÓPSKOU ÚNIOU Európsky fond regionálneho rozvoja (ERDF) Děkuji za pozornost...