Mala kurišča

Informacije o kuriščih v gospodinjstvih

1. Aktualna problematika

Z namenom zmanjšanja antropogenega učinka tople grede si EU in države članice na področju energetike prizadevajo za večjo rabo obnovljivih virov energije kakor tudi za bolj učinkovito rabo energije. Zaradi tega se je v zadnjih nekaj letih uspešno uveljavila uporaba biomase. Kurjenje kemično neobdelanega lesa v kurilnih napravah za gospodinjstva v evropskem merilu pomeni precejšen doprinos k zagotavljanju ogrevanja prostorov in tople vode. Trenutno so v uporabi različne tehnologije kurilnih naprav na biomaso za gospodinjstva (npr. kotli na pelete, sekance, polena) in različne peči (npr. kamini, krušne peči). Prevladujejo kotli na polena ali kamini, v katerih se kurijo polena, vendar je pretežen del teh naprav starih. Stare tehnologije malih kurilnih naprav na biomaso za gospodinjstva zaradi nizkega tehnološkega standarda izpuščajo, v primerjavi z modernimi in trenutnemu stanju tehnike ustrezajočimi sistemi, občutno višji delež emisij v obliki plinov in trdnih delcev. Kurjenje biomase v malih kurilnih napravah v gospodinjstvih je zaradi velikega števila starih naprav, ki so še v uporabi, v številnih evropskih  regijah eden od glavnih virov emisij delcev.

2. Prednosti obnovljivih virov energije, kot je les

Med vsemi obnovljivimi viri energije (z izjemo vodne energije) ima biomasa v svetovnem merilu največji potencial za uporabo pri proizvodnji toplote in električne energije. Lesna biomasa pri tem igra še posebej pomembno vlogo. Biomasa je edini obnovljivi vir energije, ki CO2 sprejme direktno iz atmosfere in ga v procesu fotosinteze uporabi. Zato ima biomasa velik pomen tudi v povezavi z zniževanjem svetovnih emisij CO2.

Biomasa kot vir energije predstavlja velik interes tudi za kmetijsko in gozdarsko politiko evropskih držav, saj kmet lahko na ta način pridobi nove vire prihodka in neobdelano poljsko površino smiselno uporabi. Zaradi nizke energijske vrednosti biomase v primerjavi s fosilnimi gorivi je v ospredju regionalna uporaba. Proizvodnja energije iz biomase pripomore k večjemu nacionalnemu pokrivanju energetskih potreb (nižja odvisnost od uvoza) in h gospodarski oživitvi podeželja z odpiranjem novih delovnih mest.

3. Fizikalne in kemijske lastnosti lesa

Les je sestavljen iz velikega števila posameznih celic. Snov celične stene je tisto, čemur pravzaprav pravimo les. Njeni glavni deli so hemiceluloza, celuloza in lignin. Les vsebuje tudi smole, maščobe, škrob, čreslovino in mineralne snovi. Prazni prostori v lesnem tkivu so v veliki meri napolnjeni z vodenimi raztopinami in zmesmi plinov. Suh les je sestavljen iz približno 50% ogljika, 43% kisika, 6% vodika in nekaj manj kot 1% mineralnih snovi (kalcij, kalij, magnezij, fosfor, mangan, železo in žveplo itd.), ki tvorijo pepel. Vsebnost vode v lesu, ki se uporablja v kurilnih napravah na biomaso v gospodinjstvih, se giblje med 10 odstotki teže (lesne pelete, briketi, polena) in 25 odstotki (sekanci).

 

4. Kurjenje lesa

Pri kurjenju se ogljik in kisik, ki se nahajata v lesu, lahko v celoti spremenita v ogljikov dioksid (CO2) in vodno paro. Pepel pa se tvori iz mineralnih deležev. Del dušika, ki je v kurivu, se v obliki plina spremeni v emisije dušikovega oksida (NO in NO2). Prav tako emisij anorganskega finega prahu (pretežno kalijeve soli) ni možno preprečiti. V določeni meri pa lahko preprečimo emisije, ki so rezultat nepopolnega izgorevanja v plinski fazi. To so ogljikov monoksid, organski ogljikovodiki, PAHi (policiklični aromatični ogljikovodiki) kakor tudi organski delci in saje. Da bi dosegli kar se da popolno izgorevanje, mora biti zagotovljeno dobro mešanje dimnih plinov z izgorevalnim zrakom in biti na razpolago dovolj zadrževalnega časa pri visoki temperaturi.

Moderne kurilne naprave na biomaso za gospodinjstva že izpolnjujejo te kriterije zaradi hitrega tehnološkega razvoja v preteklih letih, medtem ko stare tehnologije, ki se še danes pogosto uporabljajo, zaradi nepopolnega izgorevanja proizvajajo prekomerne emisije v obliki plinov in delcev. Glede emisij delcev bi radi poudarili, da moderne kurilne naprave na biomaso ne emitirajo zgolj občutno manj delcev kot stare, temveč so te emisije zaradi boljšega izgorevanja (kot rečeno so sestavljene pretežno iz kalijevih soli in vsebujejo samo nizke deleže organskih spojin in saj) za zdravje ljudi manj vprašljive.

5. Pregled kurilnih naprav v gospodinjstvih

Kurilne naprave na biomaso v gospodinjstvih načeloma lahko razdelimo v naslednje kategorije:

- kurilne naprave in peči na pelete na ročno polnjenje (odprti kamin, zaprti kamin, sobne peči, kamini, kaminska peč, peč z zalogovnikom, štedilniki na trda goriva),

- »napredne« kurilne naprave (štedilniki za centralno kurjavo, razširjene krušne peči in kamini),

- kurilne naprave za centralno kurjavo (kotli na pelete, kotli na sekance in kotli na drva).

Ponudba na trgu je glede na število različnih produktov in dobaviteljev pestra, pri čemer konkretne tehnološke izvedbe močno variirajo. Moderne kurilne naprave na biomaso se odlikujejo po enostavnosti uporabe, visoki učinkovitosti in nizkih emisijah (tako plinov kot delcev).

6. Povzetek/Pogled v prihodnost na temo malih kurišč

Naraščajoče cene fosilnih virov energije kakor tudi nacionalna in mednarodna prizadevanja za znižanje emisij CO2 v zadnjih letih vodijo k večji uporabi kurilnih naprav na biomaso za ogrevanje prostorov v gospodinjstvih. V primerjavi s starimi se moderne kurilne naprave na biomaso odlikujejo po enostavnosti uporabe in občutno nižjih emisijah. Tehnični napredek, ki je bil dosežen v zadnjih letih, je možno najbolje ponazoriti z dejstvom, da se gibljejo emisije delcev iz kotlov na trda goriva starega tipa okoli 90-150 mg/MJ (podatki 1997/1998), moderni kotli na pelete in polena pa proizvajajo emisije 10 mg/MJ. Eden glavnih ukrepov za znižanje emisij delcev iz kurilnih naprav v gospodinjstvih je zamenjava zastarelih ogrevalnih sistemov na trda goriva z modernimi kurilnimi napravami na biomaso.

Viri:

  • Winiwarter, Wilfried/ Schmidt-Stejskal, Hermann/ Windsperger Andreas (izd.): Aktualiziranje in metodično izboljšanje avstrijske inventure škodljivih snovi v zraku za suspendirane delce. Končno poročilo, Dunaj, 2007. (Aktualisierung und methodische Verbesserung der österreichischen Luftschadstoffinventur für Schwebstaub. Endbericht, Wien, 2007.)
  • Holzabsatzfonds. Absatzförderungsfonds der deutschen Forst- und Holzwirtschaft (izd.): Moderne kurilne naprave na les v gospodinjstvih (Moderne Holzfeuerungsanlagen), Bonn, 2004.
  • Umweltbundesamt (izd.): Suspendirani delci v Avstriji. Strokovno gradivo za koherentno avstrijsko strategijo za znižanje obremenitve s suspendiranimi delci. (Poročilo BE-277, julij 2005), Dunaj, 2005. (Schwebestaub in Österreich. Fachgrundlagen für eine kohärente österreichische Strategie zur Verminderung der Schwebestaubbelastung. (Bericht BE-277, Juni 2005), Wien, 2005.)
  • Brunner Thomas, 2006: Aerosols and coarse fly ashes in fixed-bed biomass combustion. PhD-thesis, book series “Thermal Biomass Utilization”, Volume 6, Graz University of Technoloy. ISBN 3-9501980-2-4
  • Obernberger Ingwald, 1997: Uporaba trde biomase in kurilnih naprav s izrecnim upoštevanjem obnašanja elementov, ki tvorijo pepel, serija „Termična uporaba biomase“, zvezek 1, ISBN 3-7041-0241-5, dbv-Verlag Tehnične univerze v Grazu, Graz, Avstrija, (Nutzung fester Biomasse in Verbrennungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung des Verhaltens aschebildender Elemente, Schriftenreihe "Thermische Biomassenutzung", Band 1, ISBN 3-7041-0241-5, dbv-Verlag der Technischen Universität Graz, Graz, Österreich)