Στο παρόν κείμενο θα δούμε αναλυτικά τι είναι η βιομάζα και ποια είναι η χρησιμότητα της.
Τι είναι βιομάζα
Με τον όρο βιομάζα ορίζεται κάθε φυτικό προϊόν που παράγεται μέσω της παραγωγικής ενέργειας της φωτοσύνθεσης (χωρίς να έχει υποστεί χημική επεξεργασία) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας.
Χαρακτηριστικά παραδείγματα βιομάζας κατάλληλης γενικά ως καύσιμο είναι τα υπολείμματα καρπών (π.χ. τσόφλια αμυγδάλων και καρυδιών, ελαιοπυρηνόξυλο), υπολείμματα ξύλου (πριονίδι, ροκανίδι, τρίμματα, αποκόμματα πριστής ξυλείας, φλούδες), ξυλουργικά και δασικά υπολείμματα, κλαδέματα δενδροκαλλιεργειών, τα στελέχη αγροτικών καλλιεργειών (άχυρο, σανό, βαμβακιές, ρυζοφλοιοί, αμπελόκλαδα, στελέχη αραβοσίτου), τα απορρίμματα των εκκοκκιστηρίων βάμβακος, τα κουκούτσια ροδάκινων και άλλων καρπών, ενεργειακές καλλιέργειες (π.χ. αγριαγκινάρα, μίσχανθος, σακχαρούχος σόργος, ευκάλυπτος, καλαμιά) ή ακόμη και οργανικά απορρίματα ζωντανών οργανισμών.
Η βιομάζα διακρίνεται σε Αγροτική βιομάζα, Αστική βιομάζα και Δασική βιομάζα.
Αγροτική βιομάζα
Υπολειμματική αγροτική βιομάζα
Πρόκειται για τα υπολείμματα των καλλιεργειών: σιτάρι (δηλαδή άχυρο), βαμβάκι, καλαμπόκι. Περιλαμβάνει εκείνο το τμήμα των υπολειμμάτων που μπορεί ή πρέπει να απομακρυνθεί από το χωράφι χωρίς να αλλοιωθεί η ποιότητα του εδάφους. Έχει τη μορφή δεμάτων τα οποία συλλέγονται από ειδικούς επαγγελματίες.
Καλλιεργούμενη αγροτική βιομάζα (κυρίως αγριαγκινάρα)
Οι παραγωγοί θα είναι υπεύθυνοι για την συλλογή και τη μεταφορά της καλλιεργούμενης πρώτης ύλης σε πιστοποιημένα συνεργεία αρμόδια για τη συλλογή και τη μετέπειτα επεξεργασία της.
Αστική βιομάζα
Προέρχεται από το κλάδεμα των δένδρων των δημοτικών πάρκων, δενδροστοιχιών ή αλσών, από κούρεμα γκαζόν ή καθαρισμό κήπων. Πρόκειται για την πιο δύσκολη πρώτη ύλη, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε υγρασία (μεγαλύτερη από 70%), της μεγάλης περιεκτικότητας σε ξένες ύλες και της εξαιρετικής ποικιλομορφίας που παρουσιάζει.
Δασική βιομάζα
Περιλαμβάνει το τμήμα των προϊόντων υλοτομίας που μπορεί να απομακρυνθεί από αυτό, σύμφωνα με τη διαχειριστική μελέτη του δασοτεμαχίου. Τις εργασίες υλοτόμησης, συλλογής, συγκέντρωσης και μεταφοράς αναλαμβάνει (συνήθως) ο συνεργαζόμενος δασικός συνεταιρισμός. Η δασική βιομάζα, επίσης παραλαμβάνεται χύμα και έχει τη μορφή κλαδιών, κορμών ή τεμαχίων ξύλου (wood chip).
Η παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από βιομάζα είναι δυνατή μέσω της θερμικής επεξεργασίας της βιομάζας ακολουθώντας διαδικασίες όπως είναι η απευθείας καύση της ή η καύση της σε μονάδες αεριοποίησης ή πυρόλυσης. Το παράγωγο αέριο προϊόν μετά τον καθαρισμό του αποτελεί άριστη καύσιμη ύλη για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού.
Χαρακτηριστικά της πρώτης ύλης για την παραγωγή βιομάζας
Εποχικότητα
Η συλλογή και η συγκέντρωση των διαφόρων μορφών βιομάζας δεν κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλη τη διάρκεια του έτους, αρχίζει την άνοιξη, συνεχίζεται το καλοκαίρι (άχυρο, αγριαγκινάρα) και τελειώνει το φθινόπωρο (στελέχη καλαμποκιάς και βαμβακιάς). Για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη τροφοδοσία της μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, θα πρέπει να προβλεφθεί η δυνατότητα αποθήκευσης της ποσότητας που προβλέπεται να αναλώνεται τους χειμερινούς μήνες. Κάποιες μορφές δασικής βιομάζας (π.χ. Κορμοί δένδρων) μπορούν να αποθηκευτούν σε ανοιχτό χώρο χωρίς ιδιαίτερο πρόβλημα σε αντίθεση με κάποιες άλλες που απαιτούν ειδικές συνθήκες αποθήκευσης ή ειδική επεξεργασία πριν από αυτήν, ώστε να αποφευχθούν προβλήματα όπως η αποσύνθεση και η αυτανάφλεξη. Αυτό μπορεί να συμβεί στην περίπτωση στελεχών καλαμποκιού ή βαμβακιού που περιέχουν υγρασία μεγαλύτερη από κάποιο όριο.
Ποικιλομορφία
Η κάθε πρώτη ύλη έχει διαφορετική μορφή και ιδιότητες όμως για να επιτευχθεί η επιτυχής διαχείριση και αξιοποίησή της απαιτείται διαφορετικός χειρισμός και επεξεργασία με ειδικά συστήματα. Με την επεξεργασία συγκεκριμένα επιδιώκεται:
- Η τυποποίησή της ώστε να αποκτήσει τις απαραίτητες προδιαγραφές αλλά και ιδιότητες
- Η αποθήκευσή της για ενδεχόμενη χρήσης στο μέλλον
- Η παροχή ασφάλειας στον εργαζόμενο, στον εξοπλισμό αλλά και στο περιβάλλον
- Η εύκολη μεταφορά της στον κάθε ενδιαφερόμενο
Υγρασία
Η περιεκτικότητα της πρώτης ύλης σε νερό προκαλεί μείωση της θερμικής της αξίας , αφού το νερό είναι άκαυστο υλικό. Στην αστική βιομάζα (κλάδεμα δένδρων, κούρεμα γκαζόν, καθαρισμός κήπων) περιέχεται το μεγαλύτερο ποσοστό υγρασίας (μεγαλύτερο από 70%) το μικρότερο εκτιμάται στην αγροτική βιομάζα (άχυρο, αγριαγκινάρα) 8-15% ενώ τέλος στην δασική βιομάζα η περιεκτικότητα σε υγρασία φτάνει στο 30% περίπου. Ο υπολογισμός της υγρασίας κρίνεται αναγκαίος καθώς μπορεί να ασκήσει επίδραση:
- Στο κόστος ξήρανσης αλλά και στη φόρτωση του εξοπλισμού ξήρανσης
- Στον τρόπο διαχείρισης ή αποθήκευσης της βιομάζας. Κρίνεται αναγκαίος ο άμεσος εντοπισμός της πρώτης ύλης με υψηλή υγρασία και η ανάγκη έγκαιρης λήψης μέτρων, καθώς αλλιώς διατρέχεται κίνδυνος αυτανάφλεξης.
- Στο ακριβές κόστος αγοράς της πρώτης ύλης. Αν υποεκτιμηθεί θα αυξήσει το κόστος της προμήθειας της καύσιμης πρώτης ύλης ενώ αν υπερεκτιμηθεί θα οδηγήσει σε τυχόν παρεξηγήσεις με τους προμηθευτές της βιομάζας στην περίπτωση της αγοράς βάσει βάρους.
Τέφρα
Είναι το υπόλειμμα που απομένει μετά την καύση. Η τέφρα θεωρείται επίσης μία κρίσιμη παράμετρος διότι συμβάλλει:
- Στην αύξηση του κόστους καθαρισμού του εξοπλισμού καύσης ή αεριοποίησης της βιομάζας
- Στην αύξηση του κόστους καθαρισμού των καυσαερίων από την λεγόμενη ιπτάμενη τέφρα
- Στη μείωση της διάρκειας ζωής του εξοπλισμού καύσης, αεριοποίησης, εναλλακτών θερμότητας
- Στην αύξηση του κόστους διαχείρισης αφού η τέφρα απαιτεί ασφαλή διάθεση κάτι που απαιτεί και παραπάνω κόστος.
- Στην αύξηση του κόστους κτήσης της καύσιμης πρώτης ύλης. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε τέφρα τόσο μικρότερη είναι η θερμική αξία της βιομάζας.
