Paliwa alternatywne

Paliwa alternatywne
Polecane artykuły

Paliwa alternatywne – to produkty, które mogą służyć jako paliwo. Znane są również jako paliwa wtórne, zastępcze lub formowane. Są alternatywnym rozwiązaniem dla paliw kopalnych oraz paliw nuklearnych, które są surowcami wyczerpującymi się. Obecnie paliwa alternatywne wykorzystuje się jako źródło spalania lub w współwspalaniu. Materiały i substancje muszą spełniać określone wymagania energetyczne i przestrzegać standardów jakościowych. Często uzyskuje się je z odpadów, które nie są niebezpieczne. Popularne zastosowanie jako materiał opałowy odnajdują w przemyśle cementowym[1].

Cechy paliw alternatywnych[2]

  • stosunkowo niska emisja spalin
  • niskie koszty produkcji
  • niezależność energetyczna (własne zakłady produkcji paliw alternatywnych)
  • przyjazny środowisku proces produkcyjny

Znane paliwa alternatywne

Do paliw alternatywnych należą[3][4]

  • paliwo z odpadów (RDF)
  • chemicznie przechowywana energia elektryczna (baterie, akumulatory)
  • biodiesel
  • bioalkohol
  • metan
  • wodór
  • biogaz
  • olej roślinny
  • propan
  • produkty biomasy

Paliwo RDF

RDF (Refuse Feerived Fuel), tworzy się z przekształcania odpadów, w taki sposób aby można było je wykorzystać w energetyce. Cechą charakterystyczną tego paliwa jest wysoka kaloryczność. Produkcja RDF opiera się na rozdzieleniu odpadów komunalnych palnej frakcji, a następnie poddanie ich procesowi wielokrotnego rozdrabniania, kończąc na brykietowaniu. Z uwagi na to, że produkt powstaje z różnych tworzyw, często powoduje to trudności w określeniu jego składu oraz właściwości fizykochemicznych[5].

Etapy powstawania RDF[4]:

  1. przygotowanie materiału
  2. rozdrabianie
  3. suszenie
  4. produkcja brykietu paliwowego
  5. wychładzanie brykietu

Zastosowanie RDF [5].:

  • współwspalanie w cementowniach jako substytut paliw kopalnych
  • współwspalanie w kotłach energetycznych
  • spalanie w specjalnych obiektach spalający paliwa alternatywne
  • spalanie w spalarnia odpadów komunalnych przystosowanych do współwspalania

RDF najczęściej produkuje się z:

  • papieru
  • drewna
  • gumy
  • tworzyw sztucznych
  • materiałów tekstylnych

Ryzyko stosowania RDF o niskiej jakości może wiązać się z:

  • kłopotami z zapłonem
  • trudnościami utrzymania płomienia spalania
  • ryzykiem niepełnego spalenia
  • możliwością wystąpienia większej emisji spalin niż przewidywana

Biopaliwa

Popularność tego rodzaju paliwa ciągle wzrasta. Biopaliwa można uzyskać w procesie przetwarzania biomasy. Charakteryzuje je wysoka kaloryczność oraz stały skład fizykochemiczny[6].

Wyodrębnia się kilka rodzajów biomasy:

  • biomasa pochodzenia leśnego
  • biomasa pochodzenia rolnego
  • biomasa z odpadów organicznych
  • odpady podlegające biodegradacji

Biopaliwa dzieli się na:

  • stałe
  • ciekłe
  • gazowe

Paliwa Alkoholowe

Dzięki obecności cząsteczek tlenu w atomach alkoholi, paliwa alkoholowe generują niskie zanieczyszczenia ze względu na zamknięty obieg. Paliwa alkoholowe występują w czystej postaci oraz jako domieszka do paliw[6].

  1. Metanol produkuję się z gazu ziemnego. Należy do substancji trujących, podlega biodegradacji. Odnajduje swoje zastosowanie w silnikach wysokoprężnych.
  2. Etanol produkuję się z roślin zawierających cukry.

Cechy paliw alkoholowych:

  • wysoka odporność na spalanie stukowe
  • niskie wymagania w stosunku do zapotrzebowania na powietrze podczas spalania
  • stosunkowa duża prędkość płomienia
  • niska temperatura wrzenia
  • mogą powodować korozje
  • są higroskopijne

Oleje roślinne

Oleje roślinne charakteryzują się zamkniętym obiegiem dwutlenku węgla. Przyczynia się to do obniżenia efektu cieplarnianego. Niestety z uwagi na dużą lepkość i niestabilność termiczną mogą napotkać je spore utrudnienia w procesie spalania [7].

Sposoby wykorzystania paliw roślinnych:

  • spalanie paliwa w silnikach do tego przystosowanych
  • spalanie przystosowanego paliwa metodą ekstrakcji

Wodór

Nieograniczone ilości wodoru sprawiają, że zainteresowanie tym produktem jako paliwem nigdy nie maleje. Cechuje go łatwe i szybkie spalanie, jest składnikiem wielu związków organicznych, produkt uboczny spalania to para wodna, można go stosować niezależnie od temperatury ponieważ szybkość reakcji pozostaje ta sama, jest bardzo reaktywny. Niestety wysokie koszty produkcji tego paliwa są ogromną wadą, a magazynowanie tego pierwiastka jest dosyć problematyczne[8].

Urządzenia przemysłowe wykorzystujące paliwa alternatywne

Do urządzeń wykorzystujących paliwa alternatywne należą[1]:

  • piece cementowe (przemysł cementowo-wapienniczy)
  • piece wapiennicze (huty)
  • kotły energetyczne (używane w małych elektrowniach i elektrociepłowniach)

Przypisy

  1. 1,0 1,1 (Sobolewski A. i in. 2006, s. 2)
  2. (Fragment Paliwa alternatywne w Cemex Polska 2016)
  3. (Szada-Borzyszkowski W. Bujaczek R. 2016, s. 260)
  4. 4,0 4,1 (Ulewicz M. Maciejewski P. 2011, s. 384)
  5. 5,0 5,1 (Rajca P. Zajemska M. 2018, s. 29)
  6. 6,0 6,1 (Szada-Borzyszkowski W. Bujaczek R. 2014, s.262)
  7. (Szada-Borzyszkowski W. Bujaczek R. 2014, s.263)
  8. (Szada-Borzyszkowski W. Bujaczek R. 2014, s.264)

Bibliografia

Autor: Anna Mogilska, Władysław Nowicki, Gabriela Kuźnar