Biyokütle briketleri - Biomass briquettes
.jpg)
Biyokütle briketleri , kömür ve odun kömürü yerine biyoyakıttır . Briketler çoğunlukla , pişirme yakıtlarının o kadar kolay bulunmadığı gelişen dünyada kullanılmaktadır. Onlar sanayi ısıtmak için kullanılan gelişmiş dünyada briket kullanımı için bir hareket olmuştur kazanları üretmek için elektrik dan buhar . Kazana verilen ısıyı oluşturmak için briketler kömürle birlikte yakılır .
Kompozisyon ve üretim
Çoğunlukla yeşil atıklardan ve diğer organik malzemelerden yapılan biyokütle briketleri, elektrik üretimi, ısı ve pişirme yakıtı için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sıkıştırılmış bileşikler, pirinç kabuğu , küspe , yer fıstığı kabukları, belediye katı atıkları , tarım atıkları dahil olmak üzere çeşitli organik maddeler içerir . Briketlerin bileşimi, hammaddelerin mevcudiyeti nedeniyle bölgeye göre değişir. Hammaddeler, daha uzun süre yanması ve malların taşınmasını kolaylaştırmak için briket haline getirilir ve sıkıştırılır. Bu briketler kömürden çok farklıdır çünkü yüksek konsantrasyonlarda karbonlu maddeler ve katkı maddeleri içermezler . Fosil yakıtlarla karşılaştırıldığında, kullanılan malzemeler zaten karbon döngüsünün bir parçası olduğu için briketler düşük net toplam sera gazı emisyonları üretir .
Biyokütle briket üretim sürecinin en yaygın değişkenlerinden biri biyokütlenin kurutulma şeklidir. Üreticiler burulma , karbonizasyon veya değişen derecelerde piroliz kullanabilirler . Araştırmacılar, biyokütleyi kurutmanın en etkili biçimlerinin kavurma ve karbonizasyon olduğu sonucuna varmışlardır, ancak briket kullanımı hangi yöntemin kullanılması gerektiğini belirler.
Sıkıştırma, üretimi etkileyen bir diğer faktördür. Mısır sobası öğütme gibi bazı malzemeler düşük basınçlarda sıkıştırıldıklarında daha verimli yanarlar. Buğday ve arpa samanı gibi diğer malzemeler, ısı üretmek için yüksek miktarda basınç gerektirir. Ayrıca kullanılabilecek farklı pres teknolojileri de vardır. Çok çeşitli amaçlar için katı briketler oluşturmak için bir pistonlu pres kullanılır. Vidalı ekstrüzyon, biyokütleyi birlikte fırınlamada kömür yerine kullanılan gevşek, homojen briketler halinde sıkıştırmak için kullanılır. Bu teknoloji, toroidal veya çörek benzeri bir briket oluşturur. Briketin ortasındaki delik, daha büyük bir yüzey alanına izin vererek daha yüksek bir yanma oranı yaratır.
Tarih
İnsanlar, kayıtlı tarihin öncesinden beri Nepal'de biyokütle briketleri kullanıyorlar. Verimsiz olmasına rağmen, gevşek biyokütlenin yakılması, yemek pişirmek ve sıcak tutmak için yeterli ısı yarattı. İlk ticari üretim tesisi 1982'de kuruldu ve yaklaşık 900 metrik ton biyokütle üretti. 1984 yılında, briketlerin verimliliği ve kalitesi üzerinde büyük iyileştirmeler içeren fabrikalar inşa edildi. Pirinç kabuğu ve pekmez karışımı kullandılar. King Mahendra Doğa Koruma Vakfı (KMTNC), Himalaya Koruma Enstitüsü (IHC) ile birlikte 2000 yılında benzersiz bir haddeleme makinesi kullanarak bir kömür ve biyokütle karışımı oluşturdu.
Japon Ogaliti
1925'te Japonya bağımsız olarak "Ogalit" olarak bilinen talaş briketlerinden gelen enerjiyi kullanmak için teknoloji geliştirmeye başladı . 1964 ve 1969 yılları arasında Japonya, vidalı pres ve pistonlu pres teknolojisini dahil ederek üretimi dört kat artırdı. 830 veya daha fazla üye kuruluş 1960'larda vardı. Bu makinelere dahil edilen yeni sıkıştırma teknikleri, Avrupa'dakilerden daha kaliteli briketler üretti. Sonuç olarak, Avrupa ülkeleri lisans anlaşmalarını satın aldı ve şimdi Japon tasarımlı makineler üretiyor.
birlikte ateşleme
Birlikte fırınlama , iki farklı tür malzemenin yanması ile ilgilidir. İşlem, esas olarak bu azaltmak için kullanılan 2 elde edilen düşük enerji verimliliği ve daha yüksek değişken maliyetine rağmen emisyon. Malzeme kombinasyonu, genellikle bu şekilde yayan bir maddeden yüksek karbon içerir kömür ve daha az bir CO 2 olarak malzeme, yayıcı biyokütle . CO olsa da 2 hala yanması yoluyla yayılan olacaktır biyokütle , yayılan net karbon hemen hemen göz ardı edilebilir. Bunun nedeni, in bileşimi için elde edilen malzeme gerçeğine olan briketler hala içerdiği karbon döngüsü fosil yakıt yakma bültenleri CO ise 2 bin şekilde sıkıştırılmış edilmiştir. Santrallerde kazanlar geleneksel ile ısıtılır yanma bölgesinin kömür fakat eğer cofiring uygulanacak olan, daha sonra CO 2 Boylere girilen ısı muhafaza edilirken emisyonları azalır. Uygulama cofiring yalnızca, santrallere akım özelliklerine bazı değişiklikler gerektirecektir yakıt kazanı için değişmiş olacaktır. Biyokütle briketlerini yakma işlemine uygulamak için makul bir yatırım gerekli olacaktır.
Birlikte yakma, biyokütlenin en uygun maliyetli yolu olarak kabul edilir. Sadece biyokütle yakma ile karşılaştırıldığında, bir kazanda birlikte yakma uygulandığında daha yüksek bir yanma oranı meydana gelecektir. Sıkıştırılmış biyokütle, daha yoğun olduğu için taşınması da çok daha kolaydır, bu nedenle, gevşek biyokütle ile karşılaştırıldığında sevkiyat başına daha fazla biyokütlenin taşınmasına izin verir. Bazı kaynaklar, sera gazı emisyonu sorununa kısa vadeli bir çözümün birlikte yakmada yatabileceği konusunda hemfikir.
Kömür ile karşılaştırıldığında
Endüstriler , biyokütle briketlerinin kullanımı yoluyla kirliliği azaltmanın faydalarını fark ettikçe, biyokütle briketlerinin kullanımı istikrarlı bir şekilde artmaktadır . Briketler, endüstriyel kazanları yakmak için kullanıldığında, kömürden dolar başına daha yüksek kalorifik değer sağlar . Daha yüksek kalorifik değerin yanı sıra, biyokütle briketleri, kazan yakıt maliyetinde ortalama %30-40 oranında tasarruf sağladı. Ancak diğer kaynaklar, kömürün yaygın olarak bulunması ve düşük maliyeti nedeniyle birlikte yakmanın daha pahalı olduğunu öne sürüyor. Bununla birlikte, uzun vadede, briketler kömür kullanımını yalnızca küçük bir ölçüde sınırlayabilir, ancak tüm dünyada endüstriler ve fabrikalar tarafından giderek daha fazla takip edilmektedir. Her iki hammadde de Amerika Birleşik Devletleri'nde yurt içinde üretilebilir veya çıkarılarak dışa bağımlılıktan arınmış ve ham fosil yakıt yakmadan daha az kirletici bir yakıt kaynağı yaratılabilir.
Çevresel olarak, biyokütle briketlerinin kullanımı çok daha az sera gazı, özellikle %13,8 ila %41.7 CO2 üretir.
2ve NO X . 38,5% 11.1 ila% azalma oldu SO
2EKCC Kömürü, Decanter Kömürü ve Alden Kömürü olmak üzere üç farklı lider üreticinin kömürüne kıyasla emisyon emisyonları. Biyokütle briketleri aynı zamanda su bozulmasına karşı oldukça dirençlidir, bu da ıslak kömürün yakılmasında karşılaşılan güçlüklerin üzerinde bir gelişmedir. Bununla birlikte, briketler en iyi şekilde yalnızca kömüre ek olarak kullanılır. Kofiring kullanımı, saf kömür kadar yüksek olmayan, ancak daha az kirletici yayan ve daha önce sekestre edilmiş karbon salınımını azaltan bir enerji yaratır. Karbon ve diğer sera gazlarının atmosfere sürekli salınımı, küresel sıcaklıklarda artışa neden olur. Kofiring kullanımı bu süreci durdurmaz, ancak kömür santrallerinin nispi emisyonlarını azaltır.
Gelişmekte olan dünyada kullanın
Legacy Foundation, kırsal köylerde ısıtma ve yemek pişirmek için kullanılabilecek el yapımı üretim yoluyla biyokütle briketleri üretmek için bir dizi teknik geliştirdi . Bu teknikler, yakın zamanda , dağ goril habitatının odun kömürü için büyük ölçüde tahrip edilmesinin ardından, Doğu Demokratik Kongo Cumhuriyeti'ndeki Virunga Ulusal Parkı tarafından öncülük edildi .
Pangani , Tanzanya , hindistancevizi bahçeleriyle kaplı bir alandır. Hindistancevizi etini hasat ettikten sonra, yerli halk, işe yaramaz olduğuna inanarak kabukları yere serperdi. Hindistan cevizi kabuklarının biyolojik briketlerde ana bileşen olmaya çok uygun olduğu keşfedildikten sonra, kabuklar daha sonra bir kâr merkezi haline geldi. Bu alternatif yakıt karışımı inanılmaz derecede verimli yanar ve çok az kalıntı bırakır, bu da onu gelişmemiş ülkelerde yemek pişirmek için güvenilir bir kaynak haline getirir. Gelişmekte olan dünya, düşük maliyeti ve organik materyalin olduğu her yerde bulunabilirliği nedeniyle her zaman yanan biyokütleye güvenmiştir. Briket üretimi, yalnızca piroliz etkinliğini artırarak eski uygulamaları geliştirir.
İki temel bileşeni gelişmekte olan dünyada olan Çin ve Hindistan . Elektrikten yararlanmanın ve büyük miktarlarda karbondioksit salmanın ucuz yolları nedeniyle ekonomiler hızla büyüyor . Kyoto Protokolü üç farklı dünyaların emisyonlarını düzenleyen çalıştı, ancak ülkenin önceki ve gelecekteki emisyonuna dayalı emisyonları için cezalandırılmış olmalıdır konusunda anlaşmazlıklar vardı. Amerika Birleşik Devletleri büyük yayıcı olmuştur fakat Çin son zamanlarda kişi başına en büyük haline gelmiştir. Amerika Birleşik Devletleri , gelişimi sırasında ciddi miktarda karbondioksit salmıştı ve gelişmekte olan ülkeler, gereksinimleri karşılamaya zorlanmaması gerektiğini savunuyorlar. Alt uçta, gelişmemiş ülkeler, karbondioksit seviyelerine yapılanlardan çok az sorumlu olduklarına inanıyor . Hindistan'da biyokütle briketlerinin başlıca kullanımı, genellikle buhar üretmek için endüstriyel uygulamalardadır. Son on yılda FO'dan biyokütle briketlerine birçok kazan dönüşümü gerçekleşti. Bu projelerin büyük çoğunluğu CDM (Kyoto Protokolü) kapsamında kayıtlıdır ve bu da kullanıcıların karbon kredisi almasına olanak tanır.
Biyokütle briketlerinin kullanımı, karbon kredileri vererek kuvvetle teşvik edilmektedir . Bir karbon kredisi, atmosfere salınacak serbest bir ton karbondioksite eşittir. Hindistan , özellikle ülkenin güney kesimlerinde kazan yakıtı konusunda kömürü biyokütle briketleriyle değiştirmeye başladı, çünkü biyokütle briketleri arazinin mevcudiyetine bağlı olarak yurt içinde oluşturulabilir. Bu nedenle, yakıt kaynakları yurt içinde kolayca üretilebiliyorsa, sürekli artan yakıt fiyatlarının ekonomide daha az etkisi olacaktır. Lehra Fuel Tech Pvt Ltd, Hindistan Yenilenebilir Enerji Geliştirme Ajansı (IREDA) tarafından onaylanmıştır , Hindistan'ın Ludhiana kentindeki en büyük briketleme makinesi üreticilerinden biridir.
In Afrika Büyük Göller bölgesinde, biyokütle briket üretimi üzerine çalışmalar GVEP (Global Village Enerji Ortaklığı) üç Great Lakes ülkelerinde briket ürün ve briket girişimcileri teşvik bir kurşun alarak ile çok sayıda STK öncülük edilmiştir; yani Kenya, Uganda ve Tanzanya. Bu, DEEP EA (Doğu Afrika Gelişmekte Olan Enerji İşletmeleri Projesi) [2] adlı beş yıllık AB ve Hollanda hükümeti tarafından desteklenen bir proje ile başarılmıştır . Doğu Afrika bölgesindeki ana briket besleme stoğu, talaş, küspe, kahve kabuğu ve pirinç kabuğu gibi alternatifler de kullanılmış olmasına rağmen, esas olarak kömür tozu olmuştur. [3]
Gelişmiş dünyada kullanın
Kömür, elektrik üretimi söz konusu olduğunda, birim alan başına en büyük karbondioksit yayıcıdır. Karbon aynı zamanda kömürdeki en yaygın bileşendir. Fosil yakıtların yanmasını biyokütle ile değiştirmek için son zamanlarda bir baskı var. Bu yenilenemeyen kaynağın biyolojik atıklarla değiştirilmesi, ızgara sahiplerinin karbon ayak izini ve dünyanın genel kirliliğini azaltacaktır. Vatandaşlar da evlerinde briket üretimine başlıyor. İlk makineler, ev sahipleri için sıkıştırılmış talaştan briket üretecekti , ancak mevcut makineler her türlü kurutulmuş biyokütleden briket üretimine izin veriyor.
Arizona ayrıca atık biyokütleyi bir enerji kaynağına dönüştürmek için inisiyatif aldı. İlkbaharda yeni ekinleri yok edecek böcekler için bir yuva alanı sağlamak için kullanılan atık pamuk ve cevizli malzeme. Bu sorunu durdurmak için çiftçiler biyokütleyi gömdüler ve bu da hızla toprak bozulmasına yol açtı . Bu malzemelerin çok verimli bir enerji kaynağı olduğu keşfedildi ve çiftlikleri rahatsız eden sorunların üstesinden geldi.
Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı, biyokütle briketlerinin uygulanabilirliğini ulusal ölçekte test etmek için birkaç projeyi finanse etti. Proje kapsamı, gazlaştırıcıların verimliliğinin artırılmasının yanı sıra üretim tesisleri için planlar üretmektir.
eleştiri
Biyokütle organik maddelerden oluşur, bu nedenle yakıtı üretmek için büyük miktarda arazi gerekir. Eleştirmenler, bu arazinin kullanımının mahsulün bozulmasından ziyade gıda dağıtımı için kullanılması gerektiğini savunuyor. Ayrıca, iklim değişiklikleri, çıkarılan malzemenin enerji yerine gıda ile değiştirilmesinin gerekeceği zorlu bir mevsime neden olabilir. Varsayım, biyokütle üretiminin gıda arzını azalttığı ve gıda yerine yakıt için mısır ve soya fasulyesi gibi organik maddeleri çıkararak dünyadaki açlığın artmasına neden olduğudur.
Yanan biyokütle briket da zayıf iç ve dış mekan katkıda hava kalitesi . Organik bu doğası yakıt demektir yanma organik aerosol içinde yüzlerce bileşiklerin binlerce emisyonuna katkıda bulunabilir. Yanma biyokütle briket bir çok serbest organik bir şekilde tepki verebilir gazlar, zemin seviyesi ozon ve ikincil organik aerosol . Kurutulmuş inek gübresi kekleri gibi biyokütle briketlerinin yakılmasının, sıvılaştırılmış petrol gazından kaynaklanan emisyonlardan hidroksil radikali ile yaklaşık 120 kat daha reaktif emisyonlarla, kötü hava kalitesine olası bir katkıda bulunduğu gösterilmiştir .
Mevcut altyapıya biyokütle gibi yeni bir teknolojinin uygulanmasının maliyeti de yüksektir. Sabit maliyetler biyokütle briket üretimi ile biyokütle çıkarma, üretim ve depolama etrafında döner yeni gelişmemiş teknolojiler sayesinde yüksek. Petrol ve kömür çıkarma ile ilgili teknolojiler on yıllardır gelişmekte ve her yıl daha verimli hale gelmektedir. Akaryakıt kullanımına ilişkin, altyapıya sahip olmayan yeni ve gelişmemiş bir teknoloji, mevcut pazarda rekabet etmeyi neredeyse imkansız hale getiriyor.