Google

Ziarno energetyczne

W celach energetycznych uprawia się wiele słabo rozpowszechnionych gatunków roślin, uprawia się jednak także rośliny znane już od dawna, lecz hodowane najczęściej z innym przeznaczeniem. Taką rośliną jest wykorzystywany zazwyczaj jako pasza dla zwierząt i pożywienie dla człowieka owies, którego uprawa znana jest w naszym kraju co najmniej od VIII wieku.

Znaczenie gospodarcze owsa

ImageNa świecie uprawy owsa zajmują około 17,9 mln ha, w Polsce zaś 570 tys. ha (przed II wojną światową było to ok. 1 mln ha, później jednak, wraz ze spadkiem liczby hodowanych koni zmniejszył się też areał zajmowany przez uprawy owsa). Plony, wydawane przez owies są stosunkowo niewielkie: choć na świecie uprawy owsa zajmują 3% powierzchni wykorzystywanej pod uprawę zboża, jego zbiory stanowią zaledwie 1,7% wszystkich plonów zboża. W Polsce zbiory owsa stanowią 6,2% wszystkich plonów zboża i wynoszą 2,53 t/ha, czyli tylko 43% potencjału. Najwyższe plony owsa są osiągane w Irlandii (6 t/ha), w Holandii (5,8 t/ha) i w Anglii (5,5 t/ha).

Owies znajduje zastosowanie przede wszystkim jako pasza (w Polsce w ten sposób wykorzystywane jest 80% ziarna), poza tym służy też jako surowiec dla przemysłu spożywczego, gdzie wykorzystuje się go do produkcji płatków, kasz i otrębów. Owies jest również wykorzystywany w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i chemicznym, a także do celów dietetycznych i leczniczych. Do tych licznych zastosowań dołączyło niedawno kolejne: wykorzystanie owsa do celów energetycznych.

Ziarno owsa i innych zbóż jest już od lat wykorzystywane do celów grzewczych w Skandynawii. Na przykład w Szwecji, skąd nowa technologia przywędrowała do Polski działają setki instalacji służących do spalania ziarna. Takie zastosowanie ziarna rozpowszechnione jest też w Kanadzie i w Stanach Zjednoczonych, gdzie badania przeprowadzone na uniwersytecie w Minnesocie wykazały, że ogrzewanie ziarnem kukurydzy jest ekonomicznie konkurencyjne w stosunku do ogrzewania olejem, gazem bądź energią elektryczną.

Technologia

Na czym więc polega ta nowa technologia? Wykorzystanie owsa do celów grzewczych wymaga wyposażenia kotła w specjalny palnik (przystawkę) do spalania ziarna, który można zainstalować w każdym kotle na paliwa stałe. Ziarno podawane jest do palnika za pomocą podajnika, a stamtąd trafia do komory spalania, gdzie zostaje napowietrzone (przy pomocy wentylatora) i spalone. Następnie płomień wypychany jest z komory spalania do komory grzewczej. Palniki do spalania owsa cechuje wysoka sprawność i niezawodność, na wypadek ewentualnej awarii posiadają one jednak system zabezpieczeń, dzięki któremu mogą zostać automatycznie wyłączone. Palniki te mogą służyć do ogrzewania budynków użyteczności publicznej czy pomieszczeń produkcyjnych, najczęściej jednak wykorzystuje się je do ogrzewania gospodarstw rolnych.

Owies można spalać w kotłach wyposażonych w specjalne palniki, istnieją jednak również specjalne kotły centralnego ogrzewania, przeznaczone do spalania ziarna. Kotły te posiadają - podobnie jak palniki – systemy zabezpieczeń awaryjnych i regulowane systemy napowietrzania komory spalania, a podawanie ziarna do pieca odbywa się w pełni automatycznie (tak jak w kotłach, wyposażonych w palniki).

Do wyprodukowania 10 tys. kW energii cieplnej potrzebne są ok. 3 tony owsa, co odpowiada 1 m3 (1000 l) oleju opałowego. W sezonie grzewczym zużywa się przeciętnie 6-7 ton ziarna. Do ogrzania jednego gospodarstwa wystarczają zbiory z  pola o powierzchni 2 ha.

Pierwsza instalacja w Polsce

Pierwszym budynkiem w Polsce, opalanym ziarnem energetycznym jest gospodarstwo we wsi Brzuchania pod Miechowem (woj. małopolskie), w którym na początku roku 2004 zamontowano instalację do spalania owsa. Zdaniem właściciela nowa technologia ma wiele zalet: jest opłacalna (150 kg ziarna wystarcza do ogrzewania mieszkania o powierzchni 200 m2 przez ponad trzy doby), prawie całkiem zautomatyzowana (trzeba tylko uzupełniać ziarno w zasobniku) i nieszkodliwa dla środowiska, a powstający w czasie spalania popiół można później wykorzystywać jako nawóz. Zadowolony ze zmiany sposobu ogrzewania rolnik zupełnie zrezygnował z wykorzystania węgla, zaś urząd miasta Miechowa zamierza sfinansować jeszcze przynajmniej 100 podobnych inwestycji.

Zalety

  • Owies nadaje się do uprawy w całym kraju. Ponieważ jego wymagania glebowe są niewielkie, pod uprawę można wykorzystywać także ubogie gleby niskiej jakości (pod warunkiem, że zostaną odpowiednio nawodnione) i odłogi, które są w ten sposób zagospodarowywane. Owies uprawiany na terenach skażonych oczyszcza glebę z metali ciężkich, a ponieważ nie nadaje się do spożycia przez ludzi czy zwierzęta, może zostać wykorzystany na cele energetyczne.
  • Owies posiada właściwości fitosanitarne, czyli jest dobrym przedplonem dla innych roślin. Wprowadzenie owsa do płodozmianu zbożowego zmniejsza konieczność stosowania nawozów mineralnych.
  • Owies jest łatwy w spalaniu. Cechuje się stabilną wartością energetyczną (18,5 MJ/kg) i wilgotnością (10 – 13%).
  • Podczas spalania owsa powstają minimalne ilości popiołu (ok.0,6%), który jest doskonałym nawozem, nadającym się do wykorzystania na polach czy w ogródkach przydomowych. Wykorzystywanie popiołu w charakterze nawozu ogranicza konieczność stosowania nawozów sztucznych.
  • Spaliny, powstające podczas spalania owsa charakteryzuje mniejsza toksyczność w porównaniu ze spalinami, powstającymi podczas spalania innych surowców.
  • Dozowanie owsa do kotła można łatwo zautomatyzować.
  • W kotle do spalania owsa można spalać także pelety.
  • Transport i magazynowanie owsa są łatwiejsze, niż transport i magazynowanie innych rodzajów biomasy, np. drewna czy słomy. Przechowując owies można efektywniej wykorzystywać powierzchnię składowania. 
  • W Polsce istnieje długa tradycja uprawy owsa, nie występują więc trudności pojawiające się nieraz w związku z hodowlą nowych gatunków roślin energetycznych. Rolnicy posiadają odpowiednie wyposażenie i odpowiednie magazyny, nie brakuje im także doświadczenia.
  • Wykorzystując na cele energetyczne nadwyżki produkcyjne owsa, a także ziarno niskiej jakości bądź niezdatne do spożycia zapobiegamy marnotrawstwu. 
  • Produktem ubocznym uprawy zbóż jest słoma, która także może być wykorzystana jako odnawialne źródło energii.
  • Wykorzystanie owsa do celów grzewczych przynosi korzyści ekonomiczne: ograniczany jest odpływ środków finansowych z gminy, a cena zboża jest stabilna (nie zmienia się wraz z cenami paliw na światowych rynkach) i w Polsce raczej nie należy się spodziewać jej szybkiego wzrostu. 
  • Wykorzystujące do celów grzewczych owies gospodarstwo domowe uniezależnia się od zewnętrznych dostawców surowców energetycznych.

Wady

Wysoka cena palnika (ponad 10 tys. zł.), bez którego efektywne spalanie owsa nie jest możliwe (owies wymaga odpowiedniej ilości powietrza i innej temperatury, niż powszechnie stosowane rodzaje biomasy).
Ryzyko inwazji szkodników (gryzonie, insekty).

 


Źródła:

  • Czysta Energia, styczeń 2006
  • www.ppr.pl
  • http://raport.no-ip.org
  • www.miechow.home.pl
  • www.paze.pl

Za pozycjonowanie tego serwisu odpowiada Sunrise System.

Copyright © 2007 - Biomasa | Realizacja: SoftTree.pl | Programowanie: Maszyna.pl