Słoma jednym z najtańszych, ekologicznych źródeł energii

Słoma przeznaczona na cele energetyczne wchodzi w skład grupy paliw odnawialnych i jest jednym z najtańszych, ekologicznych źródeł energii.

W energetyce znajduje zastosowanie słoma wszystkich rodzajów zbóż oraz rzepaku i gryki, przy czym za szczególnie cenną uchodzi słoma żytnia, pszenna, rzepakowa i gryczana oraz osadki kukurydzy.

W Polsce wytwarza się około 26 mln ton słomy rocznie, z czego aż 10 mln ton nie znajduje zastosowania. Wykorzystanie nadwyżek słomy do celów energetycznych pozwala uniknąć ich spalania na polach. Ta częsta praktyka wyrządza wielkie szkody środowisku naturalnemu.


Ocena słomy na cele energetyczne polega na analizie:

Właściwości słomy jako paliwa

Najważniejszym parametrem jest wartość opałowa, która wg. PN- 73/G-04513 określana jest jako ilość ciepła uzyskiwana podczas spalania jednostki masy paliwa stałego w atmosferze tlenu pomniejszona o ciepło parowania wody (uzyskanej w procesie spalania oraz wilgotności higroskopijnej). Dla suchej słomy wartość opałowa mieści się w zakresie ~14-17 MJ/kg i zależy przede wszystkim od rodzaju rośliny. Porównując to z węglem którego wartość opałowa zawiera się w przedziale 18,8-30MJ/kg można przyjąć ze 1,5 tony słomy odpowiada 1 tonie węgla średnioenergetycznego.

Wartość energetyczna słomy zależy w głównej mierze od wilgotności. Wilgotność słomy świeżej to 12-22%, głównie uzależniona od rodzaju rośliny i warunków atmosferycznych, w jakich odbywa się zbiór. Zwiększona wilgotność wpływa oprócz pogorszenia wartości uzyskiwanej energii również na wzrost emisji zanieczyszczeń w spalinach.

Świeża żółta słoma zawiera w swoim składzie wiele matali alkalicznych i związków chloru, które wpływają na zwiększenie procesów korozji oraz powstawania żużla. Dlatego zaleca się aby słoma, która ma być wykorzystana na cele energetyczne została poddana procesowi więdnięcia. Proces ten polega na wymywaniu tych szkodliwych związków przez opady atmosferyczne. Stopień zwiędnięcia świadczy o tym jak długo pozostawała na polu i była poddawana działaniu zmiennych warunków atmosferycznych, a następnie została wykoszona. Charakterystyczną cechą takiej słomy jest szary kolor w porównaniu do słomy świeżej, która ma kolor żółty.

Zaletą słomy jako surowca energetycznego w porównaniu z węglem jest znaczne ograniczenie emisji CO2 do atmosfery, przy czym wydzielanie C02 podczas prawidłowego spalania słomy nie przekracza ilości pobranej przez zboże podczas jego wzrostu. Spalaniu słomy towarzyszy także znaczne ograniczenie emisji związków siarki, która jest mniejsza aniżeli np. podczas spalania oleju opałowego. Zgodnie z dyrektywą Unii Europejskiej udział energii odnawialnej do 2010 powinien się zwiększyć z 14% do 22%.

Spalanie słomySpalanie słomy jako paliwa ekologicznego wymaga zapewnienia właściwego przebiegu procesu spalania. Spalanie ekologiczne to spalanie przy stosowaniu nadmuchu powietrza do strefy ognia poprzez podawanie określonej ilości powietrza zazwyczaj stanowiącej ok. 25% nadmiaru. Podmuch powietrza przeciwprądowego zapewnia wentylator, a proces odbywa się przy zapewnieniu prędkości fluidyzacji, która dla większości rozwiązań waha się w przedziale 2,5-3,8 m/s.

Najważniejsze zalety kotła ze spalaniem przeciwprądowym to:

  • zmniejszenie emisji tlenków azotu (w wyniku obniżenia temperatury spalania o kilkaset stopni w porównaniu z paleniskami klasycznymi),
  • możliwość wprowadzenia do złoża dodatkowych materiałów jak wapń, które podczas spalania wiążą tlenki siarki już w palenisku, a powstałe podczas spalania produkty mogą wraz z popiołem zostać odprowadzane w postaci stałej.

Systemy spalania słomy zapewniają uzyskiwanie spalin o wysokiej czystości, tzn. bardzo niskiej zawartości takich składników, jak SO2, CO, NOx, dioksyny, związki węglowodorów aromatycznych, chlorowodór, pyły, a tym samym spełniają bardzo rygorystyczne wymagania duńskich przepisów ochrony powietrza atmosferycznego.

Najważniejszymi argumentami za energetycznym wykorzystaniem biomasy słomy są:

  • stałe i pewne dostawy ekologicznego, krajowego nośnika energii (w przeciwieństwie do importowanej ropy lub gazu),
  • ograniczenie degradacji środowiska poprzez ograniczenie palenia słomy na polu,
  • zapewnienie dodatkowych źródeł dochodu dla ludności wiejskie,
  • ograniczenie emisji CO2 z paliw nieodnawialnych,
  • budowanie lobby proekologicznego oraz aktywizacja ekonomiczna, przemysłowa i handlowa lokalnych społeczności wiejskich,
  • decentralizacja produkcji energii i tym samym wyższe bezpieczeństwo energetyczne przez poszerzenie oferty producentów energii,
  • przystosowanie się do wymagań UE.

WNIOSKI

  1. Słoma może stanowić poważne źródło ekologicznej energii bez ujemnego wpływu na efekt cieplarniany pod warunkiem zapewnienia jej wilgotności na poziomie nie przekraczającym 25% i przy stosowaniu właściwych kotłów do spalania słomy. Najlepiej, aby była to słoma szara o zmniejszonej zawartości chloru, wtedy podczas spalania nie wydziela się tlenek węgla, związki chloru i wzrasta sprawność spalania i funkcjonalność kotła.
  2. Małe kotły z pracą okresową są szczególnie przydatne do ogrzewania budynków indywidualnych, budynków inwentarskich i szklarni głównie ze względu na możliwość wykorzystania własnych zasobów taniej słomy i innych rodzajów biomasy w gospodarstwie.
  3. Wykorzystanie słomy jako nośnika energii zmniejsza koszty produkcji ciepła i wpływa dodatnio na poziom życia ludności lokalnej, poprawia opłacalność produkcji rolniczej i znacznie zmniejsza zagrożenie pożarowe. Jednocześnie otwierają się możliwości rozpoczęcia upraw roślin energetycznych (odroślowych) poprawiających bilans energii odnawialnej w gospodarstwie.
ZRÓDŁA:
Prof.dr.hab.Józef Szlachta 2001-Wykorzystanie słomy do ogrzewania budynków mieszkalnych i szklarni.
Piotr Gradziuk ,Anna Grzybek ,Krzysztof Kowalczyk -Słoma Energetyczne Paliwo