26.08.2011 | 08:08
Autor:
Kategorie:
Štítky:

Biopaliva ve formě topných briket

Biobrikety jsou dnes běžně dostupné v celé Evropě a trh s tímto palivem úspěšně funguje a rozvíjí se. Většina těchto produktů se vyrábí z dřevěných pilin nebo z odpadní kůry. Používají se jako alternativa palivového dříví v krbových kamnech nebo v kotlích na dřevo, většinou s manuální obsluhou. Pro jejich úspěšnou výrobu, obchodování i užívání byly vytvořeny technické standardy, které definují a zaručují jejich kvalitu a vlastnosti.

V technické normě ČSN EN 14961-1 ,Tuhá biopaliva – Specifikace a třídy paliv jsou specifikovány užitné vlastnosti topných briket, tzn. jejich rozměry, výhřevnost, obsah vody, popele, dusíku, síry a chlóru, tavitelnost popela i jejich vlastnosti mechanické, tj. hustota a mechanická odolnost.

Rychlerostoucí dřeviny

Vedle dřevěných pilin lze pro výrobu briket úspěšně používat i dřevo z rychlerostoucích dřevin (RRD). V našich klimatických podmínkách se jedná většinou o sklizně z plantáží vybraných druhů a klonů topolů a vrb. V současné době se tyto porosty v ČR pěstují na ploše asi 300 hektarů. Roční výnosy se u některých klonů blíží 20 t v sušině. Podle informací ze sdružení CZ Biom je předpoklad na rozšíření těchto pěstebních ploch v nejbližší době na 2000 až 4000 hektarů.
Sklizeň RRD probíhá na plantáži obvykle jednou za čtyři roky. Sklízí se buď ručně řetězovou pilou, nebo speciální sklízecí řezačkou. Při ruční sklizni jsou stromy po určitou dobu ponechány na hromadách a po vyschnutí zpracovány pomocí štěpkovačů. Získanou dřevní štěpku lze použít jako palivo, je však možno z ní přímo lisovat topné brikety. Přitom příliš nezáleží na velikosti částic použité štěpky. Vytvořené brikety jsou dostatečně mechanicky odolné a jejich hustota dosahuje 0,7 až 0,8 kg/dm3. Palivoenergetické parametry jsou srovnatelné s běžnými briketami z pilin jehličnatých dřevin.
Kvalitní dřevní brikety by měly splňovat požadavky směrnice Ministerstva životního prostředí č. 14-2006 (Brikety z dřevního odpadu). Podle tohoto dokumentu se požaduje obsah vody do 10 %, hustota min. 900 kg/m3, obsah popele v bezvodém stavu do 1,5 %, výhřevnost min. 17 MJ/kg, obsah dusíku do 0,3 %, síry do 0,08 %, chlóru do 0,03 %.

Další materiály

Pro výrobu topných briket lze s úspěchem použít i jiné rostlinné materiály, než je dřevo. Příkladem úspěšné produkce jsou brikety z konopného pazdeří, jejichž výrobcem je Václav Lapka z Chlumu u Rakovníka. Tyto brikety mají výborné mechanické vlastnosti a zhodnocují druhotný materiál pazdeří, které je jinak obtížně využitelné a skončilo by pravděpodobně jako odpad.
Obdobně lze použít pro výrobu briket druhotné nebo odpadní rostlinné materiály, jako jsou makovina, obilná sláma, řepková sláma apod. Rovněž cíleně pěstované energetické plodiny je možno využít pro výrobu briket. Jedná se např. o energetický šťovík nebo kukuřici pěstovanou pro energetické účely. Mechanické a palivoenergetické vlastnosti těchto paliv jsou obdobné jako u dřevních briket a při spalování není problém s emisemi.
Významným zdrojem rostlinné biomasy jsou trvalé travní porosty (TTP). Tyto plochy je třeba sklízet a sklizená travní hmota bývá často pro hospodáře těžko využitelná. Po usušení je možno ji použít pro výrobu briket jako maloprodukci s využitím lisů s výkony do 100 kg/h, jejichž výrobcem je např. v řadě BrikStar firma Briklis s. r. o.
Druhou možností jsou dodávky materiálu větším výrobcům. Kvalita takto vytvořených briket ovšem nebývá vysoká, jejich mechanická odolnost, která se určuje podle ČSN P CEN/TS 15210-2 (Tuhá biopaliva – Stanovení mechanické odolnosti pelet a briket – Část 2: Brikety) bývá do 80 %.
Tento parametr udává, jak jsou brikety odolné a trvanlivé při transportu a přesypávání. Určuje se ve zkušebním bubnu o průměru 60 cm, který se otáčí pět minut a v němž se brikety přesypávají. Po zkoušce se odstraní odrol a mechanická odolnost udává procento zachovalých briket. Brikety z travních porostů se vyznačují nízkou teplotou tavení popele, která způsobuje jeho spékání na roštu topeniště. Při jejich spalování bývají emise CO, které svědčí o kvalitě spalovacího procesu, značně vysoké.
Zajímavou vlastností je závislost teploty tavení popele na termínu sklizně. U vzorků lesknice, ovsíku, srhy a kostřavy z červnové sklizně bylo zjištěno, že tyto hodnoty jsou v rozmezí od 700 do 900 °C. U pozdějších sklizní, tj. v říjnu nebo na jaře příštího roku byly hodnoty teploty tavení popelů výrazně vyšší, přesahující 1300 °C. Chemickým rozborem popelů se ukazuje, že příčinou je značné množství alkalických kovů, především draslíku, který má vlastnosti tavidla.
Brikety z TTP nebo z energetických trav s lepšími užitnými vlastnostmi získáme při použití travní fytomasy v kombinaci s jinými rostlinnými materiály. 

Test topných briket z energetických trav

Ve výzkumném projektu 2B06131, který byl řešen ve spolupráci Výzkumného ústavu zemědělské techniky, v. v. i., Výzkumného ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i., a dalších výzkumných institucí, byly testovány topné brikety vytvořené z energetických trav.
Jedná se o lesknici rákosovitou, ovsík vyvýšený a srhu laločnatou. Tyto materiály byly rovněž kombinovány s topolovou a vrbovou štěpkou a kukuřičnou řezankou.
Brikety byly spalovány ve dvou spalovacích zařízeních, krbových kamnech SK – 2 (Retap, s. r. o.) a kotli V 25 (Verner, a. s.). Brikety vytvořené z ovsíku a srhy vykazují při spalování vysoké hodnoty emisí CO, zřejmě vlivem nestability spalovacího procesu. I při zvýšeném přebytku vzduchu nedocházelo k prohoření briket a jejich popel se spékal.
Při porovnání s normou ČSN EN 132 29 (Vestavné spotřebiče k vytápění a krbové vložky na pevná paliva) dochází k překročení mezních hodnot emisí CO. Tato norma udává hranici emisí CO při 13 % O2 hodnotou 0,3 % (3570 mg/m3) pro třídu 1 a 1 % (12 500 mg/m3) pro třídu 2. Naopak z výsledku spalování kombinovaných briket se ukázal zásadní vliv jejich složení na spalovací proces. Emise CO jsou výrazně nižší a spalovací zařízení s tímto palivem splňuje požadavky třídy 1 podle ČSN EN 132 29.
Materiály z energetických trav – srhy, ovsíku – jsou v kombinaci s dřevem RRD i s kukuřicí vhodným materiálem pro energetické využití. U kombinovaných paliv tvořených vrbovým dřevem se navíc projevil pozitivní vliv nižšího obsahu organicky vázaného dusíku na snížení emisí NOx.
Energetické traviny se tak ukazují být významným zdrojem energie s dosud nedoceněným potenciálem. Při jejich zpracování na tuhá biopaliva je ovšem zásadní otázkou standardizace a kvalita těchto paliv.

 

Klíčové informace

– Topné brikety se běžně  vyrábějí z dřevěných pilin nebo odpadní kůry.
– Pro jejich výrobu lze úspěšně používat rovněž dřevo z rychlerostoucích dřevin i druhotné nebo odpadní rostlinné materiály.
– Dalším zdrojem mohou být cíleně pěstované energetické plodiny či usušená sklizená travní hmota z trvalých travních porostů
.

 

Ing. Petr Hutla, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i., Praha

Napsat komentář

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

deník / newsletter

Odesláním souhlasíte se zpracováním osobních údajů za účelem zasílání obchodních sdělení.
Copyright © 2022 ČTK. Profi Press, s.r.o. využívá zpravodajství z databází ČTK, jejichž obsah je chráněn autorským zákonem. Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti, a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
crossmenuchevron-down