Biomasa

Wśród odnawialnych źródeł energii największe znacznie odgrywa biomasa. Jest łatwa do pozyskania, powszechnie dostępna, a jej zasoby można odtworzyć. Była pierwszym wy-korzystywanym przez ludzkość paliwem i wciąż jest szeroko stosowana. Według definicji Unii Europejskiej biomasa oznacza podatne na rozkład biologiczny frakcje produktów, od-pady i pozostałości przemysłu rolnego (łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologicz-ny frakcje odpadów przemysłowych i miejskich (Dyrektywa 2001/77/WE). Biomasę moż-na wykorzystywać moż-na cele energetyczne w różny sposób: bezpośrednie spalanie biomasy

(np. drewna pod różną postacią, słomy, osadów ściekowych), przetwarzanie biomasy na paliwa ciekłe (np. estry oleju rzepakowego, alkohol), przetwarzanie biomasy na paliwa gazowe (np. biogaz rolniczy, biogaz z oczyszczalni ścieków, gaz wysypiskowy, gaz drzew-ny).

Energetyczna ocena biomasy, na tle konwencjonalnych paliw, dotyczy przede wszystkim wartości opałowej, zawartości wilgoci, popiołu i części lotnych. Szeroki przedział wilgotno-ści biomasy oraz jej mała gęstość energetyczna (ilość energii znajdującej się w określo-nej objętości lub masie) to mankamenty tego paliwa. Stwarzają one pewne problemy techniczne, utrudniają transport i magazynowanie. Jednakże, przetworzone paliwa z bio-masy, takie jak pellety i brykiety, mankamentów tych nie posiadają. Mają one bardzo jednorodną charakterystykę pod względem wartości energetycznej, są dostępne w wy-godnych opakowaniach ułatwiających ich transport i przechowywanie.

Spalanie biomasy w Polsce jest często wybieranym sposobem ogrzewania domów jedno-rodzinnych. Paliwem do tych kotłów jest głównie węgiel i drewno opałowe. Istnieje pilna konieczność wymiany tych kotłów o przestarzałej konstrukcji na nowoczesne kotły opala-ne drewopala-nem opałowym i paliwem przetworzonym w postaci brykietów i pellet. Do spala-nia pellet, brykietów i suchych zrębków stosuje się kotły z automatycznym podawaniem paliwa oraz ciągłym sterowaniem procesem spalania poprzez regulację ilości powietrza doprowadzanego do kotłów. Kotły takie cechują się sprawnościami przekraczającymi 90%, elastyczną pracą dopasowaną do zmieniającego się zapotrzebowania na ciepło oraz bardzo niskimi emisjami tlenku węgla. Kotły takie spełniają oczekiwania użytkownika od-nośnie minimum wymagań obsługi, upodabniając je pod tym względem do kotłów olejo-wych. Na rynku polskim znajduje się kilku krajowych producentów kotłów godnych pole-cenia oraz kilku przedstawicieli sprzedających kotły renomowanych firm europejskich.

Korzyści płynące z wykorzystania biomasy:

 odtwarzalność surowca,

 ich spalanie nie powoduje dodatkowej emisji dwutlenku węgla, ponieważ ilość tego gazu powstająca przy spalaniu jest równa tej, którą pobierają w procesie fotosyntezy rośliny,

 ich spalaniu towarzyszy ograniczona emisja pozostałych gazów cieplarnianych:

tlenków siarki i azotu,

 pozostały popiół charakteryzuje się korzystnym składem mineralnym i z powo-dzeniem może być stosowany jako nawóz,

 wzrost wykorzystania biomasy prowadzi do uaktywnienia gospodarczego rol-nictwa, zmniejszenia bezrobocia w obszarach wiejskich,

 produkcyjne wykorzystanie ziem skażonych, mało urodzajnych gleb lub obsza-rów leżących odłogiem (pod plantacje roślin energetycznych),

 atrakcyjność cenowa paliw biomasowych w porównaniu z paliwami kopalnymi.

Biomasa z lasów

Z jednego drzewa w wieku rębnym można uzyskać 54 kg drobnicy gałęziowej, 59 kg chrustu oraz 166 kg drewna pniakowego z korzeniami. Przyjmując średnio liczbę 400 drzew na 1 hektarze można uzyskać 111,6 t/ha drewna.

Na terenie gminy Mikołów powierzchnia lasów wynosi 2 169 ha, szacuje się, że zasoby drewna w ciągu roku wynoszą 2 420,6 m³, natomiast potencjał energetyczny zasobów biomasy z lasów – 15 491,87 GJ/rok.

Biomasa z sadów

Drewno z sadów na cele energetyczne można uzyskać z corocznych wiosennych prze-świetleń drzew oraz likwidacji starych sadów. Do obliczenia ilości drewna odpadowego z sadów przyjęto jednostkowy wskaźnik 0,35 m³/ha/rok.

Zasoby biomasy z sadów na terenie gminy Mikołów są następujące:

 powierzchnia sadów – 87 ha,

 zasoby drewna – 30,5 m³/rok,

 potencjał energetyczny – 194,88 GJ/rok.

Biomasa z drewna odpadowego z dróg

Ilość zasobów drewna oszacowuje się na podstawie długości dróg zlokalizowanych na te-renie gminy Mikołów.

Przyjmuje się, iż zasoby biomasy z drewna odpadowego z dróg wynoszą:

 długość dróg – 197,8 km,

 zasoby drewna – 296,7 m³/rok,

 potencjał energetyczny – 1 898,88 GJ/rok.

Biomasa ze słomy i siana Słoma

Według „Małej Encyklopedii Rolniczej” słoma to dojrzałe lub wysuszone źdźbła roślin zbo-żowych; określenia tego używa się również w stosunku do wysuszonych łodyg roślin strączkowych, lnu i rzepaku. Słoma jest najczęściej używanym materiałem ściółkowym.

Stosuje się ją w chowie wszystkich rodzajów zwierząt gospodarskich, zwłaszcza w gospo-darstwach posiadających tradycyjne budynki inwentarskie. Ilość stosowanej ściółki jest

różna i zależy m.in. od rodzaju zwierząt, jakości paszy, konstrukcji budynków czy też liczby dni przebywania zwierząt w pomieszczeniach.

Potencjał wykorzystania słomy na analizowanym terenie w 2014 roku kształtuje się na-stępująco:

 produkcja słomy [t]:

o zboża podstawowe z mieszankami – 2 623,02 t, o rzepak i rzepik – 701,6 t,

o razem produkcja słomy – 3 324,61 t.

 zużycie słomy [t]:

o pasza – 977,78 t, o ściółka – 1 570,31 t

 do wykorzystania energetycznego – 776,52 t,

 potencjał wykorzystania słomy – 3 377,87 GJ.

Siano

Sianem nazywa się zielone rośliny skoszone przed ukończeniem wzrostu i rozwoju oraz wysuszone w naturalnych warunkach do takiego stanu (15-17% wody), aby można je było bezpiecznie przechowywać.

Zasoby siana do wykorzystania energetycznego na terenie gminy Mikołów wynoszą 273,6 t, natomiast potencjał energetyczny 1 751,04 GJ/rok.

Biomasa pozyskiwana z upraw roślin energetycznych

Na terenie Polski, ze względu na uwarunkowania klimatyczne i glebowe, pod uprawy energetyczne mogą być wykorzystywane następujące rośliny:

 wierzba wiciowa;

 ślazowiec pensylwański;

 słonecznik bulwiasty;

 trawy wieloletnie.

Na terenie Gminy Mikołów nie występują plantacje, na których uprawia się rośliny ener-getyczne. Jest to spowodowane głównie udziałem terenów miejskich w strukturze Gminy oraz małą świadomością mieszkańców obszarów wiejskich o takim sposobie wykorzysta-nia tych roślin, ale również nieodpowiednimi warunkami klimatycznymi do upraw roślin tego typu. Kolejnym czynnikiem zniechęcającym lokalnych gospodarzy do tworzenia plantacji roślin energetycznych jest opłacalność takich upraw. Zwrot poniesionych nakła-dów na plantację jest możliwy dopiero po pięciu latach od jej założenia. Dodatkowo,

wy-stępujące okresy suszy znacznie ograniczają przyrosty biomasy. W związku z tym opła-calność produkcji roślin energetycznych na gruntach rolnych znacznie się obniża.

Jednakże, na terenie Śląskiego Ogrodu Botanicznego zlokalizowanego na terenie Gminy Mikołów występują następujące rośliny energetyczne: wierzba wiciowa, miskant olbrzymi, słonecznik bulwiasty zwany potocznie topinamburem, proso rózgowe, róża bezkolcowa, wierzba wiklina, ślazowiec pensylwański oraz rożnik przerośnięty. Stanowią one jednak formę okazu botanicznego i nie są wykorzystywane na cele energetyczne.

Na terenie Gminy powierzchnia upraw roślin energetycznych wynosi 144,6 ha, zasoby drewna – 161,37 m³/rok. Potencjał energetyczny z roślin kształtuje się na poziomie 1 032,79 GJ/rok.

Podsumowując powyższe podrozdziały, w 2014 roku na terenie gminy Mikołów potencjał biomasy wyniósł około 24 000 GJ/rok. Najwyższy potencjał energetyczny pochodził z bio-masy z sadów oraz ze słomy.