Ach biomasa, ach biomasa ! To pożytków cała masa! Tu trociny , tam pelety ,

1. 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! Energiidają dużo! Lidia B. „Problemy zrodzone przez jeden typ myślenia nie mogą być rozwiązane przez ten sam typ myślenia" Albert Einstein

2. 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 trzcinycukrowej, ziemniaków lub dowolnego materiału organicznego poddającego się takiej fermentacji, celem wytworzenia alkoholu etylowego do paliw silnikowych, • Beztlenowąfermentacjęmetanową odpadowej masy organicznej (np. odpady z produkcji rolnej lub przemysłu spożywczego) • Biogaz,

3. Definicja: BIOMASĄ są substancjepochodzeniaroślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji - pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcjirolnej i leśnej, a także z przemysłuprzetwarzającego 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, • Wartościopałoweproduktówbiomasy na tle paliw konwencjonalnych wynoszą: • Słoma żółta14,3 MJ/kg • Słoma szara15,2 MJ/kg • Drewno opałowe13,0 MJ/kg • Węgiel kamienny25 MJ/kg

4. B I O M A S A

5. Rycina przedstawia: Technologię stosowania biomasy w energetyce

6. W Polsce z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie około 10tonbiomasy, co stanowi równowartość ok. 5 tonwęglakamiennego. Podczas jej spalania prawie nie wydzielają się związkisiarki i azotu. Powstający gazcieplarniany - 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 obrobionabiomasa nabiera wysokiejwartości 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).

7. Produktyrolnicze: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   Wierzbawiciowa, ślazowiec pensylwański lub inaczej malwa pensylwańska, topinambur czyli słonecznik bulwiasty, różawielokwiatowa znana też jako róża bezkolcowa, rdest sachaliński. W Polsce na potrzeby produkcji biomasy można uprawiać rośliny: • 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. Trawywieloletnie takie jak: miskant olbrzymi, miskant cukrowy, spartina periowa, palczatka Gerarda.

8. 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. Do produkcji energii może być wykorzystane drewno odpadowe z sadów i zielenimiejskiej oraz odpady przemysłudrzewnego (ok 2 - 3 mln m3 rocznie). Zasobydrewna 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 uprawylasów 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.

9. Zrębki drzewne to rozdrobnione drewno w postaci długich na 5-50 mm ścinków o nieregularnych kształtach. Są produkowane podczas 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.

10. Trociny stanowią około 10%drewna przerabianego w tartakach. Są także produktemubocznymskrawania, frezowania itp. w zakładach bardziej zaawansowanej obróbki drewna. Oczyszczone z drewnakawałkowego stanowią cennepaliwo 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%. Wadytrocin 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.

11. Film nagrano podczas wizyty w TARTAKU. Film przedstawia transport trocin z tartaku.

12. Skład trocin. Widoczna różnica w zabarwieniu trocin wynika z ich różnego stopnia wilgotności. Tutaj są składowane a następnie wykorzystywane w kotłowniCO lub jako nawóz na glebę, która ma bardzo niska klasę użytkowania. Film przedstawia pracę w tartaku.

13. Wartośćopałowa słomy wynosi około 16 MJ/kg, temperatura spalania 850 – 1100ºC. Podczas spalania słomy w celu uzyskania energii cieplnej wydziela się C02. Słoma jest istotnym źródłemenergiiodnawialnej. Polskie rolnictwo produkuje rocznie około 25 mln ton słomy. Słoma jest tylko częściowo wykorzystywana – jako różnego rodzajuściółki, 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 źródłachciepła, lub ją odsprzedawać jako paliwo, firmom zajmującym się obróbkom biomasy.

14. Biogaz - Jest to mieszanina gazów powstająca w wyniku procesówrozkładu i gniciaszczątkóworganicznych. Biogaz jest produktem metabolizmu bakterii żywiących się martwą materią organiczną. Najczęściej powstaje przy oczyszczalniachścieków i wysypiskachśmieci. • 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.

15. Drewno kawałkowe to: • pozostałość (ok. 2%) drewna konstrukcyjnego, przycinanego na wymiar, bądź też • odpad z produkcji przycinanych na wymiar półwyrobów • materiałniespełniający norm półwyrobu (stanowi nawet do 50% przerabianego drewna). Jego wartośćopałowa wynosi 11-22 MJ/kg, wilgotność – 20-30%, zawartośćpopiołu 0,6-1,5% suchejmasy. Drewno kawałkowe zawiera minimalne ilości kory.

16. Kora to wartościowy pod względem energetycznym odpadprzemysłudrzewnego, stanowiący od 10 do 15% masy pozyskiwanego drewna. Jej wartośćopałowa 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 pochłanianiewielkieilościenergii.

17. 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. Brykietdrzewny jest paliwem ekologicznym a mając większągęstość niż drewno o takiej samej objętości, gwarantujebardzodobrewłaściwościgrzewcze. Możliwy jest do zastosowania w różnych typach kotłówgrzewczych, piecach kaflowych a przede wszystkim stanowi doskonałą alternatywę drewna kominkowego. W czasie zachodzącego pod ciśnieniem 200 atmosfer procesu brykietowania wydziela się lignina, która po obniżeniu temperatury zastyga, spajając surowiec w formie brykietu. Wytworzony tą metodą brykiet spala się prawie całkowicie, pozostawiając max ok. 0,5% popiołu, a w spalinach niemasiarki, tlenkówazotu i innych szkodliwych związków. Pozostający po spaleniu popiół jest całkowicie czysty ekologicznie i może być stosowany jako nawóz ogrodniczy.

18. Wióry są, podobnie jak trociny, produktem ubocznym przemysłu drzewnego, powstającym podczas skrawania i frezowania. • Cechącharakterystyczną wiórów jest • niskawilgotność (5-15%). • Zawierają niewielką ilość zanieczyszczeń.

19. Pelety (inaczej granulat) to produkowane z odpadów drzewnych (najczęściej z trocin i wiórów) długie na kilka cm granulki o średnicy 6-25 mm. • Zalety: • Dużagęstość (koncentracja energii) • bardzo niska zawartość w spalinach dwutlenkusiarki i innych substancjiszkodliwych • niska zawartość popiołu • produkowany bez udziału lepiszcza • w pełni odnawialny 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). Wartośćenergetyczna pelet wynosi 16,5-17,5 MJ/kg, a wilgotność 7-12%. • Parametry: • średnica ok. 6 mm • długość 10-30 mm • wartośćenergetyczna 4,8-5 kWh/kg • zawartośćwody max.10% • popiół max. 1% • ciężarnasypowy 650-700 kg/m3

20. 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.

21. KOCIOŁ C.O. TYPU – MODERATOR o mocy 43 kW ZASTOSOWANIEKOTŁA- Moderator przeznaczony jest do pracy w wodnych układach grzewczych systemu otwartego, zaopatrujących w energię cieplna układy centralnegoogrzewania i ciepłejwody. Dane techniczne kotła:Moc: 43 [kW]Temperatura: max=95 [°C]Ciśnieniepracy: p=0,15 [MPa]Powierzchniawymianyciepła: 6,25 [m2]Waga: 550 [kg] Gabaryty kotła:A = 155 [cm]B = 80 [cm]C = 115 [cm]

22. Korzyści środowiskowe wynikające z zastosowania energetycznego biomasy- (Praca wykonana na zajęciach w kl. II) Jak jest? -opis stanu aktualnego Jak być powinno? -opis stanu idealnego • 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,

23. 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), Wnioski, które są drogowskazami do działania na przyszłość w zadanym problemie. • 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

25. X X Brykiet w kształcie walca o średnicy 50 lub 53 mm Pelety (granulat) to wysoko wydajne, odnawialne paliwo Paliwo to charakteryzuje się niską zawartością wilgoci (8-12%), popiołów (0,5%) Fragment pracy- DOMINO o odnawialnych źródłach energii- wykonanej przez uczniów.

26. Biomasa stanowi obecnie około połowę odnawialnej energii wykorzystywanej w UE. • że biomasa ma wielezalet 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 energiiodnawialnej 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 kresuzależnieniu od paliw kopalnych. • Na szczeblu europejskim należy opracować opłacalne środki na rzecz wykorzystywania biomasy,

27. 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)