Co je dřevní biomasa

Pokud hovoříme o dřevní peletě, dá se tedy odvodit, že je vyrobena ze dřeva, respektive dřevní biomasy. Ale co to vlastně je dřevní biomasa? Podle EN 14961-1 je nutné pro přesnou specifikaci konkrétního paliva definovat jeho původ, zdroj, obchodní formu a vlastnosti. Popišme si proto jednotlivé kategorie tak, jak jsou definovány ve zmíněné normě.

Původ biomasy

Podle původu je biomasa rozdělena do 4 základních skupin:

• Dřevní, tedy biomasa, ze které je vyrobená naše peleta, je definována jako biomasa ze stromů, keřů a křovin.
• Bylinná, což je biomasa z rostlin, které nemají dřevitý stonek a které odumírají na konci vegetační doby (obilniny, traviny, olejniny na semeno, kořenoviny, luskoviny, květiny).
• Ovocná biomasa, kterou reprezentují části rostlin, které jsou ze semen, nebo obsahují semena (bobule, dužnina, semena).
• Směsná, což jsou směsi a příměsi, tedy kombinace předešlých skupin s tím, že směsi jsou záměrně smíchaná biopaliva a příměsi nezáměrně smíchaná biopaliva.

Zdroj biomasy

Podle zdrojů se dřevní biomasa rozdělí rovněž na 4 skupiny.

• První skupinou je lesní, plantážové a jiné přírodní dřevo – dřevo z lesů, parků, zahrad, plantáží a rychle rostoucí dřeviny, které může být upraveno pouze redukcí velikosti částic, odkorněním, vysušením nebo zvlhčením.
• Druhou skupinu tvoří vedlejší produkty a zbytky dřevozpracujícího průmyslu – chemicky neošetřené dřevní zbytky (z odkornění, řezání klád nebo redukce velikosti, tvarování stromů, lisování) nebo chemicky ošetřené dřevní zbytky ze zpracování dřeva a výroby desek a nábytku (ošetřená lepidlem, barvou, nátěrem, lakem nebo jinak ošetřené dřevo), pokud neobsahují těžké kovy nebo halogenované organické sloučeniny, jež jsou výsledkem ošetření konzervačními prostředky na dřevo nebo nátěry.
• Třetí skupinou podle zdrojů je použité dřevo – dřevní odpad od zákazníků a společností. Je tím myšleno přírodní nebo pouze mechanicky zpracované dřevo, znečištěné pouze na nevýznamné ploše během používání látkami, které nelze běžně nalézt ve dřevě v jeho přírodním stavu (transportní bedny, palety, krabice a dřevěné obaly, stavební dřevo). V případě chemického ošetření opět nesmí obsahovat těžké kovy nebo halogenované organické sloučeniny. Tato kategorie obsahuje odpady označené dle evropského katalogu odpadů kódy 15 01 03 Dřevěné obaly, 17 02 01 Stavební a demoliční odpady vyjma nebezpečných a 20 01 38 Komunální dřevěné odpady.
• Čtvrtou skupinou jsou směsi a příměsi, tedy opět kombinace předešlých skupin s tím, že směsi jsou záměrně smíchaná biopaliva a příměsi nezáměrně smíchaná biopaliva.

Obchodní formy biomasy

Obchodní formy dřevní biomasy jsou roztříděny do kategorií podle její typické velikosti a běžné metody přípravy. Pro peletu zde najdeme, že její typickou velikostí je průměr do 25 mm (nad tuto hodnotu je to již briketa) a metodou přípravy je mechanické stlačení.

Z dalších forem uveďme například piliny, jejichž typická velikost je 1 až 5 mm a metodou přípravy řezání ostrými nástroji, hobliny (1 až 30 mm) vznikající hoblování ostrými nástroji. Dále pak štěpka (5 až 100 mm) vznikající řezáním ostrými nástroji, palivové dřevo (100 až 1000 mm) připravované řezáním ostrými nástroji, či celý strom (nad 500 mm) bez přípravy nebo odvětvení.

Vlastnosti

A pak je tu poslední, ale z hlediska praktického využití nejdůležitější kategorizace, a tou je specifikace vlastností. Různé formy biomasy mají dle normy různě specifikované vlastnosti, které danou formu nejvíce charakterizují a které jsou nejdůležitější pro její následné využití. Pro peletu jsou těmito vlastnostmi:

zdroj, přísady, průměr, délka, obsah vody, obsah popela, mechanická odolnost, podíl jemných částic, výhřevnost, sypná hmotnost, obsah síry, obsah dusíku a obsah chlóru.

Zmíněné vlastnosti jsou vlastnostmi normativními, proto pro jednotlivé kategorie pelet musí být speciální normou stanoveno rozmezí, ve kterém by se jednotlivé vlastnosti pro danou třídu pelet měly pohybovat.

Pro samotný proces spalování, zejména v malých zdrojích, je však také důležité stanovení teploty tavitelnosti popela. Proto se doporučuje pro peletu uvádět tuto teplotu (speciálně teplotu deformace) jako vlastnost informativní.

Specifikace vlastností je proces velice důležitý pro konečného zákazníka, protože předznamenává, co lze od konkrétní pelety s konkrétními vlastnostmi očekávat při manipulaci, skladování ale především při spalování. Jednotlivé vlastnosti specifikované pro dřevní peletu si přiblížíme ve speciální kapitole. Nyní se jen krátce zastavíme u obsahu vody, respektive vlhkosti.

Obsah vody a vlhkost dřevní hmoty

Vlhkost je vlastnost, která zásadním způsobem ovlivňuje výhřevnost dřevní hmoty. V této souvislosti o ní bude v knize ještě několikrát řeč a tak je hned na začátku nutné si přesně ujasnit, o jaké vlhkosti budeme nadále hovořit. Protože není vlhkost jako vlhkost. Pro odborníka na těžbu a zpracování dřeva má čerstvě vytěžené surové dřevo vlhkost vyšší než 150 %, zatímco energetik bude hovořit o vlhkosti okolo 60 %. Je to dáno způsoby, jakými tyto obory vlhkost vyjadřují. V dřevozpracujícím průmyslu lze hovořit o vyjádření tzv. relativní vlhkosti, protože zde je míněna jako podíl hmotnosti vody obsažené v porovnávaném vzorku k hmotnosti suché hmoty, která by zůstala po absolutním vysušení vzorku. Absolutně vysušit lze dřevní hmotu pouze v laboratorních podmínkách, proto označení relativní vlhkost. V energetice se naopak hovoří o obsahu vody v palivu, protože zde je vlhkost vyjádřena jako podíl hmotnosti vody obsažené ve vzorku, k celkové hmotnosti vlhkého vzorku. Uveďme si to na jednoduchém příkladu. Máme vzorek vlhkého dřeva o hmotnosti 10 kg (H). Ten obsahuje 6 kg vody (H_V), to znamená, že po jeho úplném vysušení zůstanou 4 kg suché dřevní hmoty (H_S).

Dřevařská relativní vlhkost je tedy u = (H_V/H_S) . 100 = ( 6/4) . 100 = 150 % a

obsah vody podle energetiků w = (H_V/H) . 100 = (6/10) . 100 = 60 %.

Protože tato kniha pojednává o dřevní peletě jako palivu, budeme zde vždy v souvislosti s vlhkostí hovořit o obsahu vody. A to jak při popisování vlastností vstupní suroviny pro výrobu pelet, tak i při definici specifických vlastností samotné pelety.