Pelete de combustibil, pelete ( ing. peleti ) - biocombustibil obtinut din turba , deseuri lemnoase si deseuri agricole. Reprezintă granule cilindrice de dimensiune standard.
Peleții sunt clasificați în funcție de puterea lor calorică, conținutul de umiditate și conținutul de cenușă, precum și dimensiunea lor. Densitatea mare, umiditatea scăzută și standardizarea în dimensiune le permit să primească o cantitate mare de energie în timpul arderii lor și să-și dozeze cu precizie cantitatea cu alimentare automată [1] .
Materiile prime pentru producerea peleților pot fi turba , celuloza (de proastă calitate) lemnul și deșeurile lemnoase: scoarță , rumeguș , așchii de lemn și alte deșeuri forestiere, precum și deșeuri agricole: deșeuri de porumb , paie , deșeuri de producție de cereale, coji de floarea soarelui . , gunoi de grajd de pui etc. d.
Materiile prime (rumeguș, scoarță etc.) intră în concasor, unde sunt zdrobite până la starea de făină. Masa rezultată intră în uscător, de la acesta la granulatorul de presare , unde făina de lemn este comprimată în granule. Comprimarea în timpul presării crește temperatura materialului, lignina conținută în lemn se înmoaie și lipește particulele împreună în cilindri denși. Producerea unei tone de peleți necesită aproximativ 2,3-2,6 metri cubi dens de deșeuri de lemn, plus 0,6 metri cubi dens de rumeguș pentru fiecare tonă de produse produse este ars.
Granulele finite sunt racite, ambalate in diverse ambalaje - de la saci mici (2-20 kg) la saci mari (ambalaje industriale mari) cu o greutate de 1 tona - sau livrate consumatorului in vrac.
În timpul torefacției, biomasa solidă este arsă fără acces la oxigen la o temperatură de 200–330 ºC. Peleții torrificat, sau bio-cărbune (negru), au o serie de avantaje în comparație cu peleții convenționali, altfel numiți albi [2] :
Peleții de combustibil sunt combustibili ecologici , cu un conținut de cenușă , de regulă, nu mai mult de 3%. În producția de peleți se folosesc cu precădere deșeurile de gater și agricultură, care anterior erau duse în principal la gropile de gunoi și putrezesc, iar după câțiva ani au început să ardă sau să mocnească.
Totuși, dacă mediul înconjurător conține toxine sau substanțe radioactive în locul unde crește materia primă, atunci când peleții sunt arse, aceste substanțe pot fi pulverizate în atmosferă.
Granulele diferă de lemnul obișnuit prin uscăciune ridicată (umiditatea este de numai 8-12%, iar conținutul de umiditate al lemnului de foc brut este de 30-50%) și o densitate mai mare - de aproximativ o dată și jumătate - decât lemnul de foc. Aceste calități oferă o putere calorică ridicată în comparație cu așchiile de lemn sau lemnul de foc - la arderea unei tone de peleți, se eliberează aproximativ 3,5 mii kWh de căldură, ceea ce este de aproape două ori mai puțin decât la arderea unei tone de cărbune , de o ori și jumătate mai mult decât lemn de foc convențional și doar de două ori (aproape de trei ori) mai puțin decât atunci când se utilizează gaz , păcură sau motorină . [3]
Umiditatea scăzută nu este doar un avantaj al peleților ca combustibil, ci și o problemă în producția lor. Uscarea poate fi unul dintre principalele elemente de cost în producția de materiale combustibile din deșeuri de lemn . În plus, în funcție de producție, colectarea, sortarea și curățarea materiilor prime pot implica și costuri suplimentare. Este important să planificați cu atenție procesul de uscare, care va reduce riscurile asociate cu calitatea produsului finit, costul acestuia și riscul de incendiu al producției. Cea mai bună opțiune este de a produce biocombustibil din așchii uscat .
Unul dintre cele mai importante avantaje ale granulelor este densitatea lor ridicată și constantă în vrac , ceea ce face relativ ușor transportul acestui produs în vrac pe distanțe lungi. Datorită formei corecte, dimensiunilor mici și consistenței uniforme a produsului, granulele pot fi turnate prin manșoane speciale, ceea ce face posibilă automatizarea proceselor de încărcare și descărcare și, de asemenea, arderea acestui tip de combustibil.
Pentru utilizarea eficientă a peleților de combustibil este necesar un tip special de cuptor: un cazan pe peleți .
Calitatea și tipul granulelor depind de materiile prime și de tehnologia de producție. Peleții de lemn cu un conținut ridicat de scoarță sunt de obicei de culoare închisă, în timp ce peleții de lemn decojite sunt de culoare deschisă. În timpul procesului de producție - de exemplu, în timpul uscării - granulele se pot „arde” puțin și apoi se transformă din alb în gri. Deși acest lucru nu afectează întotdeauna calitățile consumatorului de peleți, cum ar fi puterea calorică, conținutul de cenușă , rezistența și abraziunea , poate duce la formarea de praf fin în timpul transportului din cauza frecării peleților unul față de celălalt.
Diferite țări au adoptat standarde diferite pentru producția de pelete de combustibil.
Statele Unite au reglementări standard și standarde pentru peleți în SUA: PFI (pelete).
Standardul permite producerea de peleți de două clase: „Premium” și „Standard”. „Premium” nu trebuie să conțină mai mult de 1% cenușă, iar „Standard” nu mai mult de 3%. „Premium” poate fi folosit pentru încălzirea oricăror clădiri. Calitatea premium reprezintă aproximativ 95% din producția de peleți din SUA . Soiul „Standard” conține un volum mai mare de scoarță sau deșeuri agricole. Standardele definesc, de asemenea, densitatea, dimensiunea granulelor, umiditatea, conținutul de praf și alte substanțe. În SUA, peleții de combustibil nu pot avea o lungime mai mare de 1 ½ inch , iar diametrul peleților trebuie să fie între ¼ " și 5 1/16 " .
În Germania , peleții de combustibil au adoptat standardul DIN 51731. Lungime - nu mai mult de 5 cm, diametru - de la 4 la 10 mm. Umiditate mai mică de 12%, conținut de praf mai mic de 0,5% etc.
În Austria , standardul ONORM M 7135.
Regatul Unit - Codul de practică britanic BioGen pentru biocombustibil (peleți).
Elveția - SN 166000.
Suedia - SS 187120.
În Rusia - GOST 33103.1-2017
În Uniunea Europeană - ISO 17225-1:2014
Peleții de lemn de înaltă calitate (alb și gri) sunt utilizați pentru încălzirea clădirilor rezidențiale prin arderea în cazane pe peleți , sobe și șeminee. Acestea au de obicei 6-8 mm în diametru și mai puțin de 50 mm lungime. În Europa, acestea sunt adesea vândute în saci de 15-20 kg. Pe lângă încălzire, centralele moderne cu abur mici cu cazane pe peleți pot produce și energie electrică împreună cu căldură. De exemplu, în Rusia, a fost stabilită producția de astfel de sisteme cu motoare mici cu pistoane axiale cu abur, cu o putere de la 6 la 60 kW.
Cererea de brichete și peleți din lemn, echipamente pentru arderea și producerea acestora crește proporțional cu prețurile combustibililor tradiționali precum petrolul și gazul. În unele țări europene, unde piața surselor alternative de energie este cea mai dezvoltată, până la 2/3 din spațiile rezidențiale sunt încălzite cu peleți. O distribuție atât de largă se explică și prin ecologicitatea acestui tip de combustibil - în timpul arderii, emisiile de CO 2 sunt egale cu absorbția acestui gaz în timpul creșterii copacilor, iar emisiile de NO 2 și componente organice volatile sunt reduse semnificativ datorită arderii moderne. tehnologii.
Granulele închise la culoare cu un conținut ridicat de coajă sunt arse în cazane mai mari pentru a produce căldură și energie electrică pentru așezări și întreprinderi industriale. Granulele întunecate pot avea un diametru mai mare. Ele sunt vândute în vrac în loturi de două până la trei mii de tone sau mai mult.
Pe lângă faptul că sunt folosiți în scopul propus, peleții de combustibil (varietatea lor ușoară, nearsă), datorită higroscopicității lor, reținerii bune a mirosului și capacității de a se extinde puternic atunci când sunt umede (câteva pumni de pelete oferă un strat de rumeguș cu un volum). de câteva zeci de centimetri cubi) sunt utilizate pe scară largă ca umplutură pentru așternutul pentru pisici.
În SUA , la începutul anului 2008, peste 80 de companii erau angajate în producția de pelete de combustibil. Ei produc aproximativ 1,1 milioane de tone de peleți pe an. În 2008, în SUA au fost vândute aproximativ 2 milioane de tone de peleți [4] . Peste 600.000 de clădiri sunt încălzite cu peleți. Peste 20 de companii produc cazane, cuptoare, arzatoare si alte echipamente pentru arderea peletilor.
În Finlanda , în 2005, sectorul casnic a consumat 70.000 de tone de peleți. Aproximativ 7.000 de clădiri au fost încălzite cu biocombustibili. „Road Map - 2010” din Finlanda intenționează să producă 1,1 milioane de tone de peleți până în 2010 .
În 2005, 582,5 mii de tone de granule au fost exportate din Canada . În total , aproximativ 1,3 milioane de tone au fost produse în Canada în 2008 . Instalațiile pentru producția de peleți sunt situate în principal pe coastă. Fabricile situate pe coasta de vest a Canadei produc pelete din lemn de moale: molid, pin. Fabricile de pe coasta de est produc peleti din soiuri dure: stejar, artar, cires etc.
Toți peleții produși în America de Nord sunt fabricați din reziduurile uscate ale deșeurilor de prelucrare a lemnului: rumeguș, așchii, așchii de lemn. Doar două fabrici adaugă scoarță de lemn peleților.
Cei mai mari producători din țările UE în 2008: Suedia - 1,7 milioane tone, Germania - 900 mii tone, Austria - 800 mii tone [4] .
Letonia dezvoltă în mod activ producția de biocombustibili. În special, în august 2012, a fost lansată cea mai mare fabrică din țară cu o capacitate de 175-200 mii tone de peleți pe an. [5]
La nivel mondial, producția de peleți de combustibil în 2008 s-a ridicat la 8-10 milioane de tone [6] .
În 2009, în Europa existau aproximativ 650 de fabrici de peleți, producând peste 10 milioane de tone de peleți. [7]
În 2011, în Europa au fost produse aproximativ 15 milioane de tone de peleți. [8] La sfârșitul anului 2013, consumul global de peleți este de aproximativ 22,5 milioane de tone. [9]
În Rusia , în 2008, au fost produse 500-600 de mii de tone de peleți, producția de peleți de combustibil a fost stabilită la 150 de întreprinderi din diferite regiuni ale țării.
În 2009, au fost produse aproximativ 960 de mii de tone de pelete de combustibil. Aproximativ 260 de mii de tone au fost folosite în interiorul țării [10] .
În 2010, în Rusia au fost produse aproximativ 1 milion de tone de pelete și coji de lemn. Majoritatea au fost exportate în Europa. În același timp, dacă peleții de lemn sunt cumpărați în principal de țările scandinave , precum și de Europa centrală și de nord, atunci doar Marea Britanie și Polonia cumpără peleți de combustibil rusești din coji. [11] Peleții produși în Orientul Îndepărtat sunt exportați în Coreea de Sud și Japonia.
Conform estimărilor ONU, în Rusia producția anuală de pelete de combustibil în 2011 a fost de 750 de mii de tone, din care 600 de mii de tone au fost exportate. [12]
În 2011, Vyborgskaya Cellulose OJSC (așezarea Sovetsky, Regiunea Leningrad) a lansat cea mai mare fabrică de peleți de lemn din lume. [13] Volumul de producție al întreprinderii ar trebui să fie de 1 milion de tone de pelete de combustibil pe an. În 2012, compania a produs 500 de mii de tone de peleți. [paisprezece]
Piața rusă de granule de combustibil (pelete) a înregistrat în 2015 o creștere stabilă a producției și exporturilor de produse, crescând cu 100.000 de tone pe an. Această tendință continuă pe piața peleților, în ciuda unor fenomene de criză din economie. Majoritatea companiilor ruse implicate în exportul de produse în 2015 nu au avut probleme de vânzări, în ciuda iernii calde din Europa. Acest lucru se datorează prezenței unor contracte pe termen lung cu acei producători care operează pe piață în ultimii ani. Totodată, din cauza devalorizării rublei față de euro, în 2015, acele companii au început să participe la exportul de peleți din lemn, care anterior fusesera nerentabil din punct de vedere logistic pentru a-și vinde produsele în străinătate. În a doua jumătate a anului 2015, 157 de producători ruși de peleți au participat la exportul de produse. Producătorii autohtoni obțin în mod activ certificatele europene EN plus și SPB și intră pe noi piețe. [15] .
La începutul verii 2010, Universitatea Wageningen a prezentat un studiu privind biocombustibilii. În următorii 25 de ani, potrivit unui studiu, cererea de peleți de lemn în Europa va crește la 200 de milioane de tone pe an [16] . Prin portul Rotterdam vor trece 13-20 de milioane de tone de pelete pe an. În iulie 2010, autoritatea portuară din Rotterdam a anunțat un proiect comun cu bursa de energie anglo-olandeză APX-ENDEX [16] pentru a crea o bursă de biocombustibili.
Până în 2020, China intenționează să producă 50 de milioane de tone de peleți anual.
Marea Britanie a planificat să crească consumul de pelete de combustibil la 600.000 de tone până în 2010 . Este de așteptat ca în 2014 volumul producției de peleți în Austria să depășească un milion de tone, iar până în 2020 guvernul țării intenționează să dubleze consumul de peleți. [9]
În 2010, holdingul Russian Forest Pellets a anunțat planuri de a construi unități de producție de peleți din lemn în 13 regiuni din Rusia, cu o capacitate totală de peste 2,5 milioane de tone de peleți [17] .
În 2012, Russian Biougol Group LLC a anunțat un program de construire a 52 de fabrici în Rusia, cu o capacitate totală de până la 10 milioane de tone de peleți de combustibil pe an, în special, compania urmează să construiască 9 fabrici de peleți torificat în regiunea Moscovei. [18]
La începutul anului 2016, cel mai mare producător german de peleți, German Pellets, a depus faliment. În 2014, compania germană a creat o filială rusă, German Pellets Nizhny Novgorod, și a anunțat construirea unei fabrici de peleți în regiunea Nijni Novgorod cu o capacitate de 500.000 de tone pe an, însă planurile nu au fost implementate. [19]