Biomasa je velmi široký pojem a zahrnuje vlastně veškerou živou hmotu. Z pohledu energetického využití biomasy ji dělíme na
· suchou – zejména dřevo a dřevní odpady, ale také sláma a další odpady. Lze ji spalovat přímo, případně po mírném vysušení.
· mokrou – zejména tekuté odpady (kejda a další odpady). Nelze ji spalovat přímo, využívá se zejména v bioplynových technologiích.
· speciální biomasu – olejniny, škrobové a cukernaté plodiny. Využívají se ve speciálních technologiích k získání energetických látek – zejména bionafty nebo lihu.
Pro i proti
Biomasa jako palivo disponuje řadou výhod. Dobře se skladuje, má nízký obsah síry (např. oproti hnědému uhlí je obsah síry nepatrný). Biomasa je navíc na rozdíl od fosilních paliv široce dostupná, takže její využití nezatěžuje životní prostředí nutností dálkové dopravy. Naopak nevýhodou biomasy při energetickém použití je nízká energetická účinnost vzniku biomasy. To brání i do budoucna její plnohodnotné konkurenceschopnosti k neobnovitelným zdrojům energie – i kdyby k jejímu cílenému pěstování bylo využito veškeré možné půdy, nebude vyprodukované množství stačit. V lokálních podmínkách ale může sehrát důležitou roli – například odstranit lokální problémy s emisemi v době inverze apod.
Výhřevnost biomasy: pozor na vlhkost
Výhřevnost dřeva je srovnatelná s hnědým uhlím. U suché biomasy je zpravidla v rozmezí 15 – 19 MJ/kg; s rostoucím obsahem pryskyřic nebo olejů roste a naopak výrazně klesá s rostoucím obsahem vody. Při spalování biomasy hraje důležitou roli právě vlhkost, na kterou jsou tato paliva citlivá a která ovlivňuje účinnost topení dřevem. Čerstvě vytěžené dřevo má relativní vlhkost až 60 %, dobře proschlé dřevo na vzduchu má relativní vlhkost cca 20 %; pod střechou sníží svůj obsah vody na 20 % za půl až jeden rok. Dřevěné brikety mohou mít relativní vlhkost od 3 do 10 %, podle kvality lisování.
|
výhody |
nevýhody |
-
snadné skladování
-
dostupnost
-
nízký obsah škodlivin
|
-
nízká energetická účinnost
-
větší nároky na skladování
|
Sušení biomasy
Vzhledem k výraznému vlivu vlhkosti na výhřevnost je nevyhnutelné biomasu před spalováním vysušit. Všeobecně se doporučuje snížit vlhkost pod 30 %; za optimální se považuje vlhkost do 20 %; to lze ještě dosáhnout běžným sušením pod přístřeškem (kusové dřevo se obvykle nechává vyschnout 2 roky). Pro některé účely (například lisování briket
nebo peletek) se musí materiál vysušit na podstatně nižší obsah vody, k tomu již nestačí běžné sušení na vzduchu a je nutné použít sušení při zvýšené teplotě.
Kde biomasou topit
Nejběžnějším využitím biomasy byl odedávna přímý oheň v otevřeném ohništi, na nějž navázalo dodnes oblíbené zařízení – krb. Není ale zapotřebí velkých znalostí k závěru, že tento způsob nebude energeticky nejhospodárnější. Velká část vyprodukované energie odchází se spalinami komínek a tak odsouvá krb do kategorie spíš romantického doplňku bydlení než základního zdroje tepla domácnosti.
Na trhu se ale přece jen objevují moderní krby s vložkami a výměníky, které výrazně zvyšují účinnost topení. Moderní uzavřené krbové vložky umožní lépe regulovat přívod vzduchu, ten se často přivádí zvenku zvláštním kanálem, aby se místnost neochlazovala a zpravidla se také odebírá část tepla z kouřových plynů pomocí zvláštního výměníku (teplovzdušný nebo teplovodní). Lze tak dosáhnout účinnost přes 70 %, což je oproti klasickému krbu značný pokrok. Krb má v dnešní době význam hlavně tam, kde je požadován „živý“ oheň a kde je výhodný sálavý přenos tepla.
Výhřevnost různých druhů dřeva
|
Druh paliva
|
Obsah vody [%]
|
Výhřevnost [MJ/kg]
|
|
listnaté dřevo
|
15
|
14,605
|
|
jehličnaté dřevo
|
15
|
15,584
|
|
borovice
|
20
|
18,4
|
|
vrba
|
20
|
16,9
|
|
olše
|
20
|
16,7
|
|
habr
|
20
|
16,7
|
|
akát
|
20
|
16,3
|
|
dub
|
20
|
15,9
|
|
jedle
|
20
|
15,9
|
|
smrk
|
20
|
15,3
|
|
bříza
|
20
|
15,0
|
Kamna na pelety
Jejich základní výhodou je velký rozsah výkonů; u malých topidel zhruba od 1 kW, což umožňuje jejich použití v moderních nízkoenergetických a pasivních domech. V těchto domech je zpravidla použito rekuperační větrání tj. je tedy vytvořen rozvod vzduchu a není proto problém rovnoměrně rozdělit teplo do celého domu; tím se eliminuje hlavní nevýhoda kamen (lokální topidlo) vůči teplovodním kotlům (ústřední vytápění). Významnou výhodou topidel na pelety je dobrá regulovatelnost a dlouhá doba hoření při automatickém dávkování pelet ze zásobníku do hořáku. Dražší typy jsou vybaveny poměrně sofistikovanou elektronikou, která umožňuje naprogramovat, kdy mají začít topit (pelety se zapalují elektrickým odporovým tělískem) a jaký má být časový průběh teploty (noční útlum a pod). V tom se blíží topidlům na plyn nebo topný olej. Mnoho typů je provedeno jako „krbová kamna“ tj. tak, aby byl viditelný hořící oheň a aby se předávala část tepla sáláním.
Pelety lze vyrobit i doma
Při topení peletami dnes nemusí být lidé závislí na obchodní síti a dodávkách topiva zvenčí. Na českém trhu je v současnosti dostupná malá linka na výrobu pelet (
Kovo Novák), která umožní běžnou domácí výrobu tohoto ekologického paliva, které patří k obnovitelným zdrojům energie. Peletky jsou ekologické biopalivo s vysokým obsahem energie (cca 5 kW/kg) a tím vysokou výhřevností. Vyrábějí se lisováním z dřevěných pilin bez použití dalších přísad. Granulační linka má vlastní originální konstrukci a je určena především pro konečné spotřebitele, kteří si chtějí výrobu peletek a granulí zajišťovat sami z vlastních surovin v domácím prostředí. Granulační linku lze použít pro celou škálu surovin, počínaje granulací pilin ze dřeva, slámy, biomasy, všeobecně granulací potravinářských a krmivářských směsí, přes granulaci uhlí, komunálních odpadů, hnojiv, papíru atd. Vylisovány bývají nejčastěji v průměru 6 mm a délce kolem 25 mm.
