To w jaki sposób spala się dana biomasa ma wpływ na budowę instalacji oraz wymusza procesy przygotowania paliwa do jego termicznej utylizacji. W szczególności dotyczy to biomasy rolniczej, pochodzącej z plantacji oleju palmowego, która jest ogólnodostępna w krajach tropikalnych.
Kraje bogate w zasoby biomasy egzotycznej to m.in. Malezja, Indonezja, Nigeria, Tajlandia, Kolumbia, Papua Nowa Gwinea, Ekwador, Kostaryka czy Wybrzeże Kości Słoniowej. Pozyskiwana stamtąd biomasa jest kwalifikowana jako odpad z procesów wytwarzania oleju palmowego, który wchodzi w skład produktów spożywczych i kosmetyków. Indonezja jest największym producentem oleju palmowego, którego wytwarza od 31 do 35 mln ton rocznie, co stanowi 54-55% podaży tego surowca na świecie.
Egzotyczna biomasa
Kolejnym znaczącym graczem na rynku światowym jest Malezja z 30-35% udziałem w całkowitej globalnej produkcji. Olej palmowy pozyskiwany jest z olejowca gwinejskiego (Elaeis guineensis), zwanego popularnie palmą oleistą.
Biologicznie jest to roślina pochodząca z Afryki, powszechnie uprawiana na plantacjach w strefie klimatu tropikalnego, choć zdarza się, że jej pochodzenia upatruje się w orzechu kokosowym. Tego typu lapsus wynika z faktu, iż rozmowy o rzeczonej biomasie są zazwyczaj tłumaczone, a wśród odpadu z procesu wyciskania oleju jest łupina palmy (ang. Palm Kernel Shell – PKS), potocznie tłumaczona jako „orzech”.
Biomasa i paliwa alternatywne w ciepłownictwie – zapisz się na konferencję
Biomasa pozyskiwana z olejowca gwinejskiego
W procesie pozyskiwania oleju pełna wiązka owoców palmowca (ang. Fresh Fruit Banch – FFB) podlega procesom termicznym i mechanicznym, w wyniku czego powstaje olej oraz pierwszy odpad w formie biomasy rolniczej zwany też najogólniej „wywłoką” czyli EFB.
Budowa kiści owocu umożliwia w sposób naturalny wyróżnienie trzech rodzajów biomasy stających się paliwem dla spalających ją obiektów: pusta wiązka owoców (ang. Empty Fruit Bunch – EFB), łupiny (ang. Palm Kernel Shell – PKS), oraz włókno (ang. Fiber). Autor w pozostałej części będzie opisywał biomasę używając skrótów anglojęzycznych, co pozwoli uniknąć błędów interpretacyjnych.
Trzy rodzaje paliwa wymagają powiększonej komory spalania (różnice wolumetryczne w gęstości paliwa), gdyż w przypadku EFB (najbardziej mokrej) proces końcowy suszenia paliwa odbywa się na ruszcie paleniska. Przed spalaniem EFB jest poddawane mechanicznej obróbce polegającej m.in. na odciśnięciu nadmiaru wilgoci na prasie, która zmniejsza wilgotność z 65% do oczekiwanych 45%. EFB wyjęte prosto z procesu produkcji oleju palmowego samo w sobie się nie pali. Dopiero po jego osuszeniu do wilgotności 50-54% można próbować je palić w normalnych warunkach atmosferycznych.
W tabeli poniżej wilgotność paliwa „ar” (ang. as received) została podana po odciśnięciu nadmiaru wody. W procesie przygotowania EFB do spalania stosuje się też bardziej zaawansowane rozdrabniacze biomasy niż się na ogół sądzi. Azjatyckie prasy (najczęściej walcowe) oraz rozdrabniacze są rzadko stosowane w naszym rodzimym przemyśle oraz mało znane w Europie, dlatego producenci malezyjscy oraz chińscy dominują na tamtejszych rynkach.
Przykładowa charakterystyka biomasy z tłoczni oleju palmowego
Kolejnym odpadem przy wytwarzaniu oleju palmowego jest woda poprocesowa, bogata w związki organiczne, którą z powodzeniem wykorzystuje się do dalszej produkcji biogazu w procesie zwanym POME (ang. Palm Oil Mill Effluent). Biogaz składający się głównie z metanu i dwutlenku węgla zostaje wyprodukowany w procesie beztlenowej fermentacji POME. Proces produkcji biogazu obejmuje rodzimą społeczność drobnoustrojów poprzez hydrolizę, kwasogenezę, acetogenezę i metanogenezę.
Biomasa i paliwa alternatywne
Inne wydania Magazynu Biomasa znajdziesz tutaj. Dlatego kliknij i czytaj!
Tekst: Robert Machnik, Market Development Director Poland & South Europe SIA ENERTEK