DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu



ŠUMARSKI LIST 3-4/2018 str. 36     <-- 36 -->        PDF

1. UVOD
INTRODUCTION

Svjetske energetske potrebe rastu iz dana u dan, a milijuni kubnih metara stakleničkih plinova ispuštaju se u atmosferu, od čega 80 % nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Budući da je biomasa CO2 neutralni energent, ona ne povećava emisiju stakleničkih plinova, a CO2 oslobođen tijekom izgaranja biomase reciklira se kao dio ugljikova ciklusa. Primjena biomase u proizvodnji toplinske i električne energije značajna je zbog potrebe smanjenja emisija stakleničkih plinova, kao i zbog ovisnosti o uvozu sve skupljih fosilnih goriva, koja uglavnom dolaze s politički nestabilnih područja i njihova dobava često je upitna. Domac i dr. (2015)u svome radu propituju može li biomasa pokrenuti energijsku tranziciji u Hrvatskoj i zemljama Jugoistočne Europe. Glavni cilj istraživanja u radu je prepoznavanje prepreka i upravljačkih programa za projekte na biomasu te preporuka nekih praktičnih smjernica. U istom radu je prepoznat velik broj potencijalnih skupina prepreka za korištenje šumske biomase; gospodarska ograničenja, financijska ograničenja kao ozbiljna prepreka za mnoge lokalne samouprave, društvena ograničenja, ograničenja u ljudskim resursima, ograničenja zbog transparentnosti te na kraju tehnička ograničenja.
Iskorištavanje energije šumske biomase, uglavnom ogrjevnog drva, u Hrvatskoj ima dugu tradiciju. Potencijal Hrvatske vidljiv je iz podataka pokrivenosti šumom od 48 %, drvne zalihe ≈ 550 mil. m3, godišnjeg prirasta ≈ 11 mil. m3 te sječivog etata hrvatskih šuma od gotovo 8 mil. m3 , čime je osigurana potrajnost gospodarenja (Risović, 2003). U svome radu Drvodelić i Oršanić (2016) naglašavaju važnost poljskog jasena u posavskim nizinskim šumama zbog brzine rasta i kratke ophodnje u usporedbi s hrastom lužnjakom.
Šumska biomasa potječe iz proizvoda šumarstva i drvno­pre­ra­đivačke industrije. Posljednje godine prošloga stoljeća Risović i Domac (1999) opisali su stanje korištenja i energijski potencijala biomase iz drvno-prerađivačke industrije u Zagrebačkoj županiji, a 2002. godine u članku „Burza drvnog ostatka u Hrvatskoj“, navode da bi do uspostave uspješnog sektora korištenja energije iz biomase u Hrvatskoj, izvozom drvnoga ostatka mogla biti ostvarena višestruka korist. Bez obzira na to radi li se o otpacima ili ostacima iz šumarstva (drvu, granju, kori, lišću, korijenju) ili pak o proizvodima ciljanog uzgoja (brzorastuće drveće) i ona se pojavljuje u četiri osnovna uporabna oblika: cjepanice, sječka, briketi i peleti (Labudović, 2012). Da bi se šumska biomasa mogla koristiti u automatiziranim sustavima proizvodnje toplinske i električne energije, mora se najprije usitniti, kako bi se dobila homogena smjesa prikladna za automatizirane sustave doziranja u ložište. Nasipna gustoća komercijalne drvne sječke u rasponu je između 150 i 200 kg/m3 i uglavnom je niža od čvrstog drva iz kojega je proizvedena (Robbins, 1982). Udaljenosti između mjesta sakupljanja biomase i lokacije na kojoj se ona prerađuje ili koristi u proizvodnji energije često su velike, što dovodi do skupe logistike (Stelte, 2011a). Zbog navedenog razloga utvrđena je ekonomski prihvatljiva udaljenost transporta rasute biomase od 50 do 60 km od mjesta sakupljanja do mjesta prerade ili spaljivanja.
Usitnjavanjem drva i njegovim prešanjem u pelete stvoreno je gorivo koje je dosegnulo razinu automatizirane uporabe kao i fosilna goriva, a time i svu lagodnost koju pri korištenju osiguravaju tekuća i plinovita goriva (Risović, 2008). Prosječna gustoća peleta kreće se u rasponu 1000 – 1400 kg/m3 dok je nasipna gustoća peleta do 700 kg/m3 (Stelte, 2011b). Glavne prednosti peleta u usporedbi s rasutim (neprešanim) čvrstim gorivima su visoka nasipna i energijska gustoća, što rezultira manjim skladišnim prostorom, manjim transportnim troškovima, visokom energijskom učinkovitošću i većom strukturnom homogenošću. Uz to, smanjen sadržaj vode (8 – 10 %) povećava mogućnost dugotrajnog skladištenja (Holm, 2006). Navedena pozitivna svojstva peleta sve se više koriste u malim i velikim kogeneracijskim postrojenjima. Burkhardt (2017) u svome radu opisuje kogeneracijski uređaj (50 kWel i 110 kWth) s vrlo visokim električnim stupnjem korisnosti od 25 %. Ohrabrujući električni stupanj korisnosti od 15 % na malom Stirling motoru, 30 kW toplinske snage i 5 kW električne dobio je Aigenbauer (2017) koristeći pelete kao nositelja energije.
2. MATERIJALI I METODE
Materials and methods
2.1. Priprema uzoraka – Sample preparation
S područja gospodaraske jedinice Turopoljski lug prikupljeni su uzorci pet vrsta drva: hrasta lužnjaka (Quercus robur L.), običnog graba (Carpinus betulus L.), poljskog jasena (Fraxinus angustifolia Vahl.), crne johe (Alnus glutinosa L.) i crne topole (Populus nigra L.). Prikupljeni uzorci okorani su te potom usitnjeni na mlinu s noževima Retsch SM 300, pomoću sita četvrtastog otvora 2,00 mm. Osim drva usitnjena je i kora svih uzoraka. Frekvencija vrtnje noža bila je 1 500 min-1.
2.2. Određivanje sadržaja vode i pepela prema HRN ENISO 18122:2015 – Determining water and ash content according to HRN EN ISO 18122:2015
Usitnjenim uzorcima drva i kore određen je sadržaj vode. S obzirom da su uzorci prikupljeni na različitim mjestima i u različitim uvjetima, sadržaj vode u drvu nije bio ujednačen kod svih uzoraka, a postojala su i određena odstupanja unutar pojedine vrste drva. Postupak određivanja