«

»

Utilizarea deseurilor lemnoase pentru incalzire (I)

Share

In functie de scopul si destinatia unor constructii noi sau de  reabilitarea si modernizarea altora existente, problema asigurarii cu energie termica sau electrica poate fi solutionata inclusiv pentru zonele izolate, neracordate la sistemul national sau regional.

Solutia, sugerata in paginile Revistei Constructiilor cu exemple concrete, se refera la utilizarea deseurilor lemnoase existente in cantitati apreciabile (inclusiv in urma unor defrisari necontrolate) tocmai in locurile unde se produc asemenea resurse potential energetice.

Lecturand acest studiu, aveti posibilitatea rezolvarii alimentarii cu energie termica si electrica printr-o cale accesibila, cu investitii medii si cu eficienta locala sporita. Deci…

 

Lemnul ca sursa combustibila

Utilizarea deseurilor lemnoase este impusa de considerente economice si de legislatie. Astfel, deseurile rezultate la prelucrarea primara a lemnului, chiar si cele care astazi sunt abandonate la locul taierii, reprezinta o sursa de mare valoare energetica pentru a nu fi valorificata. Legislativ, se impune reducerea poluarii din cauza stocarii unor deseuri lemnoase, cazul cel mai frecvent fiind rumegusul, precum si incadrarea in prevederile Acordului de la Kyoto privind producerea de energie din surse regenerabile in vederea reducerii emisiilor de CO2.

Productia de energie a celor 27 de state ale UE in 2006, cu precizarea contributiei biomasei, este prezentata statistic in figura 1.

In Europa, unele tari isi satisfac in mare masura nevoile energetice prin biomasa, cum ar fi Suedia 17,9% si Finlanda 20,4%, in timp ce altele au pondere mai scazuta, ca de exemplu: Franta 4,5%, Germania 2,5%, Italia 4,9%. In Romania ponderea este de 7,9%.

Romania dispune de un bogat fond forestier insumand circa 6.367.000 de hectare de padure, reprezentand circa 27% din supra­fata teritoriului national.

Fiecarui locuitor al Europei ii revin cate 0,3 hectare. Romania cu 0,28 hectare/locuitor se situeaza putin sub media europeana.

Referitor la utilizarea biomasei lemnoase in scopuri energetice, se remarca faptul ca numai urmatoarele categorii rezultate din prelucrarea primara si secundara a lemnului pot fi economice: coaja si cracile, ramasitele din lemn, dese­urile de furnir, rumegusul, talasul, praful.

Coaja rezulta atat in fabricile de cherestea, cat si in urma cojirii bustenilor inainte de derulare sau decupare in fabricile de furnir, respectiv placaj.

Economic si ecologic, nu se pot lasa in padure crengile rezultate in urma taierii si nici rumegusul rezultat de la gatere (haldarea acestuia contribuie la poluarea apelor). Haldarea in spatii deschise a rumegusului conduce si la o degradare rapida a sa – din punct de vedere energetic, acesta devenind rapid neutilizabil economic.

Din punct de vedere energetic,  trebuie valorificat fondul de crengi de la taierea copacilor, precum si rumegusul si talasul care rezulta din operatiunile de debitare, tivire, spintecare, rindeluire, frezare, strunjire, gaurire (operatiuni din prelucrarea secundara a lemnului).

Praful de lemn rezulta in urma operatiunilor de slefuire, calibrare sau din sortarea aschiilor pentru placile aglomerate din lemn.

O cantitate aproximativ egala – 3,245 milioane metri cubi/an (in 2010) – rezulta din activitatea de prelucrare primara a lemnului, din care se considera ca circa 0,440 mili­oane metri cubi/an (13%) din aceasta resursa se valorifica tot ca lemn de foc pentru populatie, aceasta nefiind o utilizare eficienta. Restul de 2,805 milioane metri cubi/an (86,5%), practic, se arunca aducand grave prejudicii mediului inconjurator.

In Romania, biomasa este predominant folosita in zonele rurale si la periferia oraselor pentru incalzirea si prepararea hranei. Mai mult de 14 milioane de sobe de gatit si sobe de incalzit pe baza de foc sunt utilizate in locuintele individuale. Aproximativ 11% din energia obtinuta din biomasa lemnoasa este gene­rata in sisteme moderne de incalzire.

 

Obiectivele utilizarii energetice a biomasei lemnoase

Astazi, in Romania ca si in majo­ritatea tarilor din Uniunea Europeana se remarca o reducere continua a utilizarii lemnului in sobe, in gospodariile individuale. Din pacate, lemnul se substituie cu combustibili scumpi, in primul rand gaze naturale, dar si gaz petrolier lichefiat si combustibili lichizi.

Din deseurile lemnoase, se poate produce economic:

• energie termica pentru o gospo­darie sau pentru o institutie;

• energie termica pentru o comunitate, daca lungimea retelei de alimentare cu agent termic este suficient de redusa pentru a limita investitia;

• energie electrica pana la o putere de 1–2 MW utilizabila fie local, fie la vanzare.

Aceasta ultima solutie va constitui etapa viitoare de dezvoltare si nu va putea fi realizata decat prin atragerea de fonduri europene. Combustibilul va fi compus nu numai din biomasa lemnoasa, ci va trebui  sa fie completat in multe cazuri si cu biomasa agricola. Se are in vedere utilizarea in special a paielor balotate, utilizare dezvoltata relativ in unele tari din UE

Se face precizarea ca produ­cerea de energie electrica impune unitati de cazane mari (peste 6–10 MW) si utilaje complexe. O alta solutie poate cuprinde producerea de gaz combustibil prin gazeificarea biomasei lemnoase, in instalatii numite gazogene, si utilizarea gazului in motoare cu ardere interna (diesel) ce actioneaza generatoare de curent electric.

Producerea de energie electrica se poate obtine si prin co-combustia deseurilor lemnoase (arderea acestora impreuna cu carbunele) la centrale energetice. Ponderea masica a masei lemnoase se recomanda a fi intre 5 si 15%, pentru a nu crea complicatii in exploatarea instalatiilor energetice clasice.

In utilizarea prin ardere directa a lemnului, pentru eficienta, sunt necesare un continut cat mai scazut de umiditate si o anumita dimensiune.

Puterea calorifica inferioara depinde de esenta de lemn si de umiditatea acestuia (scade odata cu cresterea umiditatii). Lemnul proaspat extras are o umiditate ridicata (peste 45–50%), dar, prin depozitarea indelungata, umiditatea scade sensibil.

Deseurile de lemn au caracteristicile energetice indicate in tabelul 1.

In tarile care au un mare consum de deseuri lemnoase in scopuri energetice, lemnul se marunteste in statii special construite, obtinan­­du-se asa-numitele „aschii”, ce reprezinta bucati de lemn cu diametru minim de 5 mm si maxim de 80 mm. Pentru aceasta operatiune, lemnul trebuie sa aiba o umiditate de cel mult 30%.

Consumatorul de deseuri lemnoase va utiliza in acest caz un produs omogen si in concordanta cu cerintele instalatiilor de ardere. Depozitarea va trebui realizata in spatii uscate. Depozitul de aschii trebuie sa fie accesibil alimentarii si manipularilor.

Dificultati sunt in domeniul casnic si al cladirilor rezidentiale mici, unde de regula subsolul este utilizat in scopul depozitarii. Alimentarea in acest caz cu aschii se prefera in transport pneumatic de la un camion, dotat cu statie de filtrare. Solutia reprezinta insa o tehnologie comoda, dar avangardista pentru tara noastra.

O alta cale de utilizare a maruntului resurselor lemnoase consta in realizarea de pelete sau brichete. Peletele, cu dimensiuni maxime de pana la 12 mm, sunt caracteristice rumegusului. Este mult mai usor de  alimentat o instalatie de ardere cu pelete decat cu rumegus in vrac. Peletele din deseuri lemnoase pot fi utilizate si impreuna cu pelete de biomasa agricola, la instalatii de cazane care, in prealabil, au fost testate in acest scop.

Trebuie introdusa o notiune fundamentala in utilizarea deseurilor lemnoase, si anume densitatea in vrac a acestui combustibil. Cu cat densitatea in vrac este mai scazuta, cu atat volumul de combustibil ce va trebui introdus in focar va fi mai mare, iar aceasta operatiune va fi mai grea. Peletele vin ca un raspuns pozitiv in aceasta directie. Pastilarea se poate face cu sau fara liant. Depozitarea peletelor de rumegus respecta aceeasi regula ca si la rumegusul in vrac, si anume: mediu uscat si perioada de depozitare cat mai scazuta.

Daca se admite urmatorul efect al arderii deseurilor de lemn (rezultat la arderea lemnului intr-un cazan cu un  randament de peste 72–75%):

• lemn proaspat exploatat (umi­ditate 50–60%) – energie neta 2 kWh/kg;

• lemn depozitat cateva luni (umiditate 25–35%) – energie neta 3,2–3,5 kWh/kg; si daca pentru incalzirea unui metru cub de spatiu de lucru sau de locuit este nevoie de o putere termica de 30–50 W, rezulta ca pentru 1 metru cub de spatiu incalzit intr-o ora se consuma urmatoarele cantitati de combustibil lemnos:

• 0,015–0,025 kg/h lemn proaspat;

• 0,010–0,0156 kg/h lemn depo­zitat cateva luni, care are o umiditate mai redusa decat a lemnului proaspat.

(continuare in numarul viitor)

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 28 – iulie 2007

 

Autori:
L. Mihaescu,
T. Prisecaru,
E. Popa,
C. Ciobanu,
R. Popescu – Universitatea Politehnica Bucuresti

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2007/07/09/utilizarea-deseurilor-lemnoase-pentru-incalzire-i/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.