docZgazowanie biomasy – przykłady nowych technologii
download 
Reklamacja Transkrypt
Zgazowanie biomasy – przykłady nowych technologii
Archives of Waste Management Archiwum Gospodarki Odpadami and Environmental Protection http://ago.helion.pl ISSN 1733-4381, Vol. 7 (2008), p-9-20 Zgazowanie biomasy – przykłady nowych technologii Stelmach S., Wasielewski R., Figa J. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla 41-803 Zabrze, ul. Zamkowa 1 Tel (+4832 271 00 41, (+4832 271 08 09) e-mail: [email protected] Streszczenie Przedstawiono informacje dotyczące nowych technologii zgazowania biomasy opracowanych na rynku niemieckim. Opisano następujące technologie: „Heatpipe reformer”, „Blauer Turm”, „Mothermik”, „IPV”, „CombiPower Proces”. Przedstawione technologie zgazowania biomasy wykorzystują procesy prowadzone w złożu stałym i fluidalnym. Rozwój technologii zgazowania biomasy ukierunkowany jest na układy o niedużych zdolnościach przerobowych. Jest to związane przede wszystkim z pozyskiwaniem i transportem biomasy. Układy o zbyt dużych mocach ze względu na koszty transportu biomasy nie mają dużych perspektyw rozwoju Abstract Biomass gasification – examples of new technologies Selected information related to new biomass gasification processes elaborated on German market has been presented. The paper presents short descriptions of “Heatpipe reformer”, “Blauer Turm”, “Mothermik”, “IPV” and “CombiPower Process” technologies. The processes shown are based on fixed-bed and fluidized bed gasification of biomass. It should be stated that at present development of biomass gasification technologies is directed mainly on low and medium scale processes. This is caused mainly by the acquiring and transportation problems related with biomass. Development of big-scale biomass gasification plants seems to be not very perspective because of relatively high transportation cost of biomass, resulting from its low energy density. 1. Wstęp Globalne zapotrzebowanie na energię systematycznie wzrasta. W latach 1990÷2000 rosło ono o około 2% rocznie, a obecnie wzrost ten będzie prawdopodobnie jeszcze większy. Aktualnie około 79% energii jest w skali światowej wytwarzane z wykorzystaniem paliw kopalnych – węgla, ropy i gazu, około 7% pochodzi z elektrowni jądrowych a 14% jest generowane z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. Paliwa kopalne 10 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) wykorzystywane do produkcji energii są przyczyną emisji wielu zanieczyszczeń do atmosfery, w tym przede wszystkim związków odpowiedzialnych za efekt cieplarniany i związane z tym zmiany klimatu. Ponadto kraje dysponujące ubogimi zasobami paliw kopalnych lub nie dysponujące nimi wcale, przy obecnej sytuacji politycznej na świecie są narażone na mniej lub bardziej realne niebezpieczeństwo wystąpienia braku dostaw energii. Wykorzystanie w miejsce paliwa kopalnych odnawialnych źródeł energii pozwala na obniżenie emisji gazów cieplarnianych, jak również zwiększa bezpieczeństwo dostaw energii. W roku 2002 obecne kraje członkowskie Unii Europejskiej około 6% zapotrzebowania na energię pokrywały ze źródeł odnawialnych. Do roku 2010 wskaźnik ten ma wzrosnąć do 12%. Obecnie około 2/3 energii wytwarzanej ze źródeł odnawialnych pochodzi z biomasy i nieuniknionym jest jej jeszcze intensywniejsze wykorzystanie w celu osiągnięcia założonych planów wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych [1]. Biomasa to stałe i ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty oraz części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji [2]. Aktualnie najpowszechniej stosowanym procesem jej energetycznego wykorzystania jest bezpośrednie spalanie lub współspalanie z paliwami kopalnymi. Jednak w ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem cieszą się znane od dawna procesy pirolizy i zgazowania biomasy, przede wszystkim drewna, a także innych jej rodzajów. W starych technologiach pirolizy i zgazowania biomasy zasadniczym problemem była mała stabilność procesowa, czego skutkiem były stosunkowo niskie uzyski gazu przy dużym udziale smół i innych mało użytecznych produktów. Obecnie – przy zastosowaniu nowych rozwiązań procesowych i aparaturowych - gaz wytwarzany ze zgazowania biomasy wykorzystywany jest głównie do produkcji ciepła i energii elektrycznej w blokach energetycznych. Gaz ten może służyć również jako surowiec do produkcji gazu syntezowego dla wytwarzania paliw ciekłych. Rozwój technologii zgazowania biomasy osiągnął już punkt atrakcyjności rynkowej. Pierwsze instalacje zgazowania biomasy pracują w skali demonstracyjnej i należy sądzić, że osiągną status komercyjny w ciągu kilku najbliższych lat. Wysoce prawdopodobnym jest również rozwój rynku ciekłych biopaliw produkowanych z gazu syntezowego. Jednakże technologie te wymagają jeszcze dopracowania zanim staną się ekonomicznie atrakcyjne. 2. Technologie zgazowania paliw. W roku 2004 pracowało na świecie 117 instalacji zgazowania paliw wyposażonych w 385 reaktorów o łącznej mocy około 45 GWth. Najczęściej wykorzystywanymi paliwami w tych instalacjach są: ropa naftowa, węgiel oraz przemysłowe odpady węglonośne (koks naftowy). Biomasa i inne odpady (np. komunalne) są jak dotychczas marginalnymi surowcami dla wielkoskalowych procesów zgazowania [3-5]. Technologie zgazowania paliw można podzielić na procesy prowadzone w złożach stałych (nieruchomych lub przesuwnych), fluidalnych oraz dyspersyjnych (strumieniowych). Podstawowe typy reaktorów zgazowania prezentuje rysunek 1. Zgazowanie w złożu stałym jest technologią najstarszą i najbardziej dojrzałą. Reaktory ze złożem stałym przeznaczone są do zgazowania paliw o uziarnieniu ~5÷80mm. W rozpowszechnionych komercyjnie rozwiązaniach stosowany jest przeciwprądowy przepływ paliwa i czynnika zgazowującego. 11 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) W reaktorach ze złożem stałym biomasa spoczywa na ruszcie, pod który podaje się czynniki zgazowujące - powietrze i/lub parę wodną, pod wpływem których następuje jej zgazowanie. Wytworzone gazy reagują również z powietrzem lub wodą – przeważnie z wytworzeniem tlenku węgla oraz wodoru - w procesie zwanym reformingiem. Przy przeciwprądowej realizacji procesu (gaz odbierany jest u góry, podczas gdy drewno opada w dół złoża) wytworzony gaz jest chłodzony przez doprowadzane paliwo i jego temperatura na wyjściu z reaktora jest stosunkowo niska (~400÷600oC). Niskie temperatury w górnej części reaktora są niewystarczające dla efektywnego rozkładu zanieczyszczeń smołowych, fenoli czy niskowrzących węglowodorów uwalnianych w strefie pirolizy i substancje te są transportowane wraz z gazem opuszczającym reaktor. Współprądowa realizacja procesu (powietrze lub para wodna podawane jest wraz z biomasą od góry, a gazy reakcyjne odprowadzane są od dołu) powoduje uzyskiwanie wyższych temperatur wyprowadzanego z reaktora gazu (konieczność stosowania bardziej kosztownych układów chłodzenia gazu), jednak gaz charakteryzuje się niższym poziomem zawartości zanieczyszczeń. paliwo (~5÷80mm) paliwo (<0,1mm) paliwo (<0,1mm) paliwo (1÷5mm) reaktor ze złożem stałym o (400÷1000 C, 1÷10MPa) reaktor ze złożem fluidalnym o (800÷1050 C, 1÷2,5MPa) reaktor strumieniowy o (1200÷1600 C, 2,5÷8MPa) Rysunek 2.1. Schematy ideowe reaktorów zgazowania. Zgazowanie w układach fluidalnych polega na wdmuchu powietrza i/lub pary wodnej od dołu rusztu pod ciśnieniem, umożliwiającym utrzymywanie cząstek biomasy w stanie zawieszonym nad rusztem. Zgazowarki pracujące w technice złoża stałego cechują się niskimi zakresami wydajności (mocy). Zgazowanie fluidalne jest bardziej korzystne ekonomiczne, począwszy od zakresu mocy kilku MW. Karbonizat powstający w czasie procesu jest zgazowywany w tej samej instalacji, względnie odbierany i wykorzystywany w inny sposób, w zależności od zastosowanej technologii zgazowania. W zgazowarkach pracujących w temperaturach wyższych niż 1000oC w uzyskiwanych produktach gazowych zwykle nie występują zanieczyszczenia smołowe, gdyż ulegają one krakingowi termicznemu. Produkty gazowe odbierane ze zgazowarki są schładzane i oczyszczane w instalacjach o różnych konfiguracjach technologicznych. Odpylanie gazu odbywa się 12 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) zazwyczaj w elektrofiltrach. Oczyszczanie gazu przez wymywanie (quench) następuje albo przy użyciu wody, co prowadzi do powstawania zanieczyszczonych ścieków lub przy pomocy rozpuszczalników organicznych. Gorący gaz można wykorzystać bezpośrednio włączając go do systemu gazu turbinowego lub w wysokotemperaturowych ogniwach paliwowych. W obecnie stosowanych lub testowanych technologiach zgazowania próbuje się przede wszystkim opanować problemy związane z powstawaniem i usuwaniem zanieczyszczeń smołowych oraz kondensatów. W reaktorach strumieniowych (dyspersyjnych), rozdrobnione paliwo wprowadzane jest do strefy reakcyjnej w strumieniu mieszaniny tlenu i pary wodnej. Reaktory te wymagają rozdrobnienia podawanego paliwa do wielkości ziarna poniżej 0,1mm, przy czym paliwo to doprowadzane jest w stanie suchym lub w zawiesinie wodnej. Ze względu na konieczność bardzo subtelnego rozdrobnienia paliwa kierowanego do procesu – reaktory strumieniowe dotychczas nie są stosowane w procesach zgazowania biomasy, ze względu na jej nienajlepsze właściwości przemiałowe. Przy stosowaniu innych paliw – przeważnie węgla – uzyskiwane temperatury procesowe mieszczą się w przedziale 1200÷1600oC, a reaktory pracują pod ciśnieniem 2÷8MPa (najczęściej ~2,5MPa). Krótki czas przebywania gazu w układzie reakcyjnym pozwala na osiągnięcie dużej przepustowości reaktora. Reaktory strumieniowe umożliwiają uzyskanie wysokiego stopnia konwersji paliwa i minimalizację zanieczyszczeń smolistych w wytwarzanym gazie. 3. Nowe rozwiązania w zakresie zgazowania biomasy. Na kongresie Clean Energy Power, który odbył się pod koniec stycznia 2007 w Berlinie, w sekcji ‘Innowacyjne Technologie’ zorganizowano konferencję ‘Internationale Anwenderkonferenz für Biomassevergasung’, na której zaprezentowano kilka interesujących, nowych technologii zgazowania biomasy. Jedne z nich są dopiero w fazie projektowej, inne pracują w skali instalacji pilotowych i demonstracyjnych lub też są dostępne w skali komercyjnej na rynku. Poniżej zaprezentowano kilka przykładów nowych rozwiązań technologicznych w dziedzinie zgazowania biomasy przedstawionych na wspomnianym Kongresie. Przedstawione poniżej technologie prezentują aktualne trendy w zakresie rozwoju technologii zgazowania biomasy. 3.1. Heatpipe–reformer Jednym z prezentowanych nowych rozwiązań był system allotermicznego zgazowania biomasy nazwany „Heatpipe-reformer” [6]. System ten (zaprezentowany schematycznie na rysunku 3.1) składa się z trzech zasadniczych części: reaktora zgazowania, filtra oraz komory spalania. Cały system ma kształt grubej rury, wewnątrz której u góry znajduje się reaktor zgazowania, a u dołu umieszczona jest komora spalania. Przez niemal całą jego długość przebiegają tzw. „heatpipes” - cienkie rurki napełnione sodem. Paliwo doprowadzane jest do piaskowego złoża fluidalnego reaktora zgazowania. Złoże piasku jest utrzymywane w stanie fluidalnym przez przepływającą parę wodną. Zgazowanie biomasy przebiega w temperaturze ok. 800oC. Wytworzony gaz zawiera przede wszystkim wodór (~30÷40%) i tlenek węgla (~20÷30%), ale także CO2 (~10÷20%), CH4 (~5%), H2O (~20÷30%) oraz małe ilości zanieczyszczeń smołowych. Wytworzony podczas zgazowania Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 13 karbonizat jest wyprowadzany z reaktora zgazowania i opada w dół przez system filtrujący do reaktora spalania. Spalanie karbonizatu odbywa się również złożu fluidalnym. Czynnikiem aerodynamicznym jest tutaj powietrze. W złożu tym karbonizat spalany jest w temperaturze ok. 900oC. Wytworzone ciepło jest transportowane do reaktora zgazowania poprzez zanurzone w obydwu złożach rurki wypełnione sodem (heatpipes). Wytwarzany w reaktorze zgazowania palny gaz może być kierowany bezpośrednio do turbiny gazowej bez schładzania, co uniemożliwia kondensację resztek zawartych w nim zanieczyszczeń smołowych. Testowa instalacja „Heatpipe-reformer” o mocy 500kW pracowała 400 godzin. Instalacja została zaprojektowana przede wszystkim do zgazowania peletów i wiórów drzewnych. biomasa para wodna gaz palny spaliny reaktor zgazowania/ reformer filtr heatpipes reaktor spalania powietrze Rysunek 3.1. „Heatpipe-reformer” - schemat ideowy. 14 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 3.2. Technologia „Blauer Turm”. Instalacja pilotowa pracująca według technologii “Blauer Turm” została uruchomiona w Niemczech pod koniec 2001 roku [7]. W instalacji tej mogą być przetwarzane różne rodzaje biomasy i odpadów biodegradowalnych, np. drewno, słoma, osady ściekowe, odpadowe tworzywa sztuczne etc.. Zasadniczym celem klasycznej technologii zgazowania jest konwersja całego paliwa stałego w palny gaz. W omawianej technologii - zresztą podobnie jak w przypadku omawianej już technologii „Heatpipe-reformer” - idea jest nieco inna. Tylko część wprowadzanego do reaktora pirolizy/zgazowania paliwa (biomasy) jest konwertowana w palny gaz. Niecałkowicie rozłożone paliwo jest spalane, aby dostarczyć ciepło dla procesu zgazowania biomasy. Technologia „Blauer Turm” składa się z czterech podstawowych operacji: pirolizy/zgazowania biomasy, reformingu surowego gazu, spalania karbonizatu i cyrkulacji nośnika ciepła. Instalacja w omawianej technologii zbudowana jest z trzech podstawowych reaktorów ułożonych jeden nad drugim (rysunek 3.2). spaliny schłodzone Podgrzewacz nośnika ciepła Reformer nośnik ciepła gaz palny spaliny gorące biomasa Reaktor pirolizy/ zgazowania para wodna karbonizat Palenisko popiół Rysunek 3.2. Schemat technologii pirolizy/zgazowania biomasy „Blauer Turm”. W dolnym reaktorze następuje termiczny rozkład paliwa przy wykorzystaniu pary wodnej, w wyniku czego powstaje gaz o ponad 50% zawartości H2, ~25% CO2, ~12% CO, ~6% CH4 i niewielkich zawartościach innych lekkich węglowodorów (~2%) oraz azotu (~2%). Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) 15 Wartość opałowa wytwarzanego gazu wynosi około 13 MJ/Nm3. Gaz ten może być spalany w silnikach gazowych lub poddawany dalszej przeróbce w celu uzyskania gazu syntezowego lub wyseparowania wodoru. Ciepło potrzebne do realizacji procesu dostarczane jest przez gorące kulki ceramiczne, które wymieszane są z biomasą. W palenisku spalany jest karbonizat powstający w procesie pirolizy/zgazowania, a wytworzone gorące spaliny przepływają przez górny reaktor (podgrzewacz) ogrzewając znajdujący się w nim stały nośnik ciepła. Nagrzane kulki spadają do środkowego reaktora reformera, przez który przepływają od dołu gorące gazowe produkty pirolizy tak, że kulki osiągają właściwą temperaturę ruchową, potrzebną do termicznego rozkładu biomasy. Następnie kulki transportowane są mechanicznie do podgrzewacza. Usytuowanie urządzeń rozplanowane jest w taki sposób, że złoże przemieszcza się grawitacyjnie, bez stosowania urządzeń mechanicznych. Prosty sposób budowy obniża koszty inwestycyjne instalacji. Sprawność instalacji wynosi około 30%, a po uzbrojeniu w technikę ORC (OrganicRankine-Cycle) dochodzi do 37%. 3.3. Współprądowa zgazowarka „Mothermik”. Cechą charakterystyczną współprądowej zgazowarki ze złożem stałym, skonstruowanej w niemieckiej firmie Mothermik, jest komora prostopadłościenna, która umożliwia odpowiednie wprowadzanie powietrza, pozwalające na uzyskiwanie wysokich temperatur zgazowania biomasy i obniżenie zawartości smoły w wytwarzanym gazie [8]. Reaktor nie posiada rusztu, więc nawet materiał charakteryzujący się rozmiarami cząstek do 60mm nie powoduje zakłócenia przebiegu procesu. Instalacja jest w pełni zautomatyzowana i pozwala na dotrzymanie obowiązujących standardów emisyjnych. Jej schemat prezentuje rysunek 3.3. Jako materiał do zgazowania nadają się tylko zrębki drewna o maksymalnej zawartości wilgoci do około 15÷18%, które poddaje się wstępnemu suszeniu przy wykorzystaniu ciepła odpadowego z instalacji. Paliwo (biomasa) przechodzi przez poszczególne strefy reaktora zgazowania. Wilgoć zawarta we wprowadzanym do reaktora paliwie odparowuje w strefie suszenia materiału. Rozkład termiczny paliwa następuje w strefie pirolizy w zakresie temperatury ~200÷700oC. Surowy gaz pirolityczny przechodzi w dół reaktora przez złoże, gdzie doprowadzane jest powietrze i następuje zgazowanie wytworzonego w strefie pirolizy karbonizatu. Zgazowanie przebiega w temperaturze powyżej 1100oC. Gaz ze zgazowania wyprowadzany jest poprzez płaszcz reaktora do układu oczyszczania. Obce substancje, które mogą znaleźć się w paliwie (metale, szkło, kamienie itp.) są odbierane wraz z karbonizatem u dołu reaktora, a następnie poddawane separacji na sitach wibracyjnych. Wytworzony gaz palny jest oczyszczany w pierwszym stopniu konwencjonalnie w płuczce wodnej, w której ulega schłodzeniu i odpyleniu. Woda z oczyszczania gazu jest następnie uzdatniana na złożu filtracyjnym ze zrębków drzewnych. Zanieczyszczone przez filtrat zrębki są następnie zgazowywane w zgazowarce, a oczyszczona woda jest z powrotem kierowana do płuczki. W drugim stopniu oczyszczania usuwa się z gazu smołę oraz kondensat wodny. Smołę kieruje się – podobnie jak zrębki z oczyszczania wody procesowej - do reaktora zgazowania. Firma Mothermik dostarcza również silnik iskrowo-strumieniowy służący do wytwarzania energii elektrycznej z oczyszczonego gazu palnego. Moc całkowita omawianej zgazowarki wynosi od 250 do 1000kW. 16 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) Biomasa Smoła Reaktor zgazowania ze złożem stałym Powietrze Gaz palny Powietrze Separacja kabonizatu Chłodzenie/ wstępne oczyszczanie Separacja zanieczyszczeń gazu Woda Gaz oczyszczony Filtr ze zrębkami drzewnymi Karbonizat Stałe zanieczyszczenia Zbiornik wody chłodzącej Prasa taśmowa Rysunek 3.3. Schemat technologii pirolizy/zgazowania biomasy „Mothermik”. 3.4. Zintegrowana piroliza/zgazowanie i spalanie (IPV). Interesującą technologię konwersji biomasy, integrującą procesy pirolizy/zgazowania i spalania, opracowano w Uniwersytecie w Siegen (Niemcy). W technologii IPV piroliza/zgazowanie biomasy oraz spalanie wytworzonego karbonizatu zachodzą w osobnych aparatach (rys. 3.4)[9]. Piroliza/zgazowanie przeprowadzone jest w środowisku pary wodnej, a powstający surowy gaz poddaje się oczyszczaniu w konwencjonalnej płuczce wodnej i elektrofiltrze. Popiół i karbonizat odbierane są u dołu reaktora pirolizy/zgazowania, a karbonizat spalany jest w reaktorze fluidalnym. Niezwykłość tej metody stanowi nośnik ciepła cyrkulujący w układzie, którym jest właśnie popiół z poddawanej konwersji biomasy. Oprócz biomasy w instalacji tej konwersji mogą być poddawane także odpady pochodzące z recyklingu samochodów, odpadowe włókna naturalnych, czy też stałe paliwa wtórne. W niedługim czasie planuje się wybudowanie instalacji IPV o mocy cieplnej 5MW, z przeznaczeniem wytwarzanego gazu do opalania pieca panwiowego w stalowni. W dalszym terminie planuje się budowę instalacji o mocy 20MW wytwarzającej substytut gazu ziemnego oraz wodór, który będzie mógł być wykorzystany jako paliwo napędowe. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) gaz palny/syntezowy spaliny para wodna REAKTOR SPALANIA popiół REAKTOR PIROLIZY/ZGAZOWANIA biomasa 17 popiół karbonizat popiół powietrze Rysunek 3.4. Schemat technologii IPV. 3.5. CombiPower Process. Firma VER opracowała technologię zgazowania biomasy dla produkcji substytutu gazu ziemnego do celów przemysłowych oraz wytwarzania energii elektrycznej [10]. Technologia ta została nazwana „CombiPower-Process”. W technologii tej mogą być przetwarzane różne rodzaje biomasy. Zasadniczym elementem technologii „CombiPowerProcess” jest reaktor pirolizy/zgazowania ze złożem fluidalnym (rys. 3.5). Materiałem złoża fluidalnego jest karbonizat wytworzony z poddawanej konwersji biomasy. Wytworzony gaz jest najpierw odpylany w gorącym cyklonie gazowym, a następnie przechodzi do kolejnego reaktora fluidalnego. W reaktorze tym, gaz wychładza się i oczyszcza przepływając przez utrzymywany w stanie fluidalnym karbonizat. Karbonizat wysycony usuwanymi z palnego gazu zanieczyszczeniami (głównie smołowymi) kierowany jest do fluidalnego spalania. Generowane ciepło wykorzystywane jest do podsuszania biomasy, jak również do prowadzenia procesu zgazowania. Technologia „CombiPower Process” – mimo dużego skomplikowania ruchowego, związanego z koniecznością kontroli parametrów operacyjnych trzech reaktorów fluidalnych - pozwala na efektywną energetycznie konwersję biomasy. Instalacja może generować do około 6MW energii elektrycznej, 8MW ciepła i 10MW gazu palnego. 18 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) reaktor pirolizy/zgazowania cyklon reaktor spalania karbonizatu płuczka podajnik biomasy chłodnica surowego gazu cyklon przenośniki karbonizatu przenośnik popiołu Rysunek 3.5. Schemat technologii „CombiPower Process”. 4. Podsumowanie Przedstawione krótko wybrane nowe technologie zgazowania biomasy są potwierdzeniem na prowadzone w świecie szerokie działania zmierzające do ciągłego rozwoju i popularyzacji znanej od dawna technologii. Na podstawie zaprezentowanych informacji widać, iż doskonaleniu poddawane są zarówno technologie zgazowania biomasy w złożu stałym, jak i fluidalnym. Wprowadzane udoskonalenia mają na celu przede wszystkim zoptymalizowanie energetyczne całego układu technologicznego. Stąd w wielu przypadkach proces prowadzony jest w taki sposób, aby nie w pełni zgazowywać poddawane konwersji paliwo, ale wytworzony karbonizat poddawać spalaniu celem wytwarzania ciepła niezbędnego do realizacji procesu pirolizy/zgazowania biomasy. Rozwiązania takie czynią w zasadzie proces samowystarczalnym energetycznie – autotermicznym, co ma kluczowe znaczenie dla jego ewentualnego możliwie szerokiego rozpowszechnienia. Niebagatelne znaczenie mają tutaj również stosunkowo proste rozwiązania odnośnie oczyszczania gazu palnego. Przedstawione rozwiązania technologiczne świadczą o tym, że rozwój technologii zgazowania biomasy ukierunkowany jest raczej na układy o niedużych zdolnościach przerobowych. Jest to podyktowane przede wszystkim zagadnieniami logistycznymi – pozyskiwaniem i transportem biomasy. Układy o zbyt dużych mocach ze względu na koszty transportu biomasy (mała gęstość energii) nie mają dużych perspektyw rozwoju. Wydaje się, że bardziej racjonalna będzie budowa rozproszonej sieci niedużych układów konwersji biomasy prowadzonej w oparciu o różne technologie pirolizy/zgazowania, 19 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008) zależne przede wszystkim od celu prowadzonej konwersji, jak i od rodzaju dostępnej lokalnie biomasy. Na wskaźniki ekonomiczne procesu konwersji biomasy może również pozytywnie wpłynąć wykorzystanie biomasy ze źródeł odpadowych (np. z segregacji odpadów komunalnych). Technologie zgazowania biomasy są ze względu na wiele wspomnianych już wcześniej zalet godne upowszechniania. Ważnym argumentem przemawiającym za ich szerokim wdrażaniem – również w naszym kraju - jest to, iż będą sprzyjać rozwojowi ekonomicznemu obszarów rolniczych, umożliwiając wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w oparciu o lokalne źródła biomasy. Literatura [1] BIOMASS:GREEN ENERGY FOR EUROPE. GENREAL INFORMATION, EUR 21350 (http://europa.eu.int). [2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 9 grudnia 2004 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej i ciepła wytwarzanych w odnawialnych źródłach energii (Dz. U. Nr 267, poz. 2656 wraz z późn. zm.). [3] A Current Perspective On the Gasification Industry - Robust Growth Forecast, Department of Energy USA, National Energy Technology Laboratory (www.netl.doe.gov/ coal/gasification/ index.html). [4] Gasification Database (7/2005) DOE, http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/gasification/database/ GASIF2004.xls). NETL [5] G.J. Stiegel, V.Der, S.Clayton: Gasification Technologies Project Portfolio; U.S. Dept. of Energy, National Energy Technology Laboratory, June 2006. [6] Str. domowa firmy HPR Technologies GmbH, Sperling, Niemcy (www.heatpipereformer.de) [7] Str. domowa firmy D.M.2 Verwertungstechnologien Dr Milen GmbH, Herten, Niemcy (www.dm1-2.de) [8] Str. domowa firmy Motherthermik GmbH, Pfalzfeld, Niemcy (www.mothermik.de) [9] Str. domowa Instytut für Energie, Universitat Siegen, Niemcy (www.et.mb.unisiegen.de) [10] Str. domowa firmy VER Verfahrensingenieure GmbH, Dresden, Niemcy (www.vergmbh.com) 20 Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 7(2008)
