A faenergia vagy az erdészeti energia a biomassza egyik bioenergia- eredménye . A főként elsődleges tüzelőanyagként iparban egyre inkább átalakul éghető melléktermékké (folyékony, gáznemű vagy szilárd). Ez egy olyan energia tekinthető megújuló a francia Környezetvédelmi Minisztérium, Energia és a tenger , de a hozzájárulás légszennyezés is „nagyon magas, összehasonlítva más tüzelőanyagok” . Különösen a fa égésével sokkal több részecske keletkezik szuszpenzióban mint más tüzelőanyagok, például földgáz, fűtőolaj vagy akár szén.
Aggodalmak és szigorúbb kibocsátási előírások jelennek meg, többek között a por- és szén-monoxid-kibocsátás tekintetében .
„Tűzifa”, korábban használt formájában naplók és kötegek , egyre inkább használják a faforgács , fa pellet (vagy pellet ), és néha a helyreállított fa tégla. Azt használják gasifiers , lehet alakítani szén és kifinomultabb tüzelőanyagok (például alkohollal vagy szintetikus földgáz (GNS),
A faenergia a vezető megújuló energiaforrás Franciaországban: 10 200 ktep termelt 2012-ben, szemben 4900 ktep vízenergia, 1300 ktep szélerőművel és 450 ktep napenergia (hő- és fotovillamos). A XXI . Század első negyedévében a vérlemezkék és a pelletipar erősen növekszik az ipari (a BCIAT és az Energiaszabályozó Bizottság pályázatai ) és az egyének körében.
Az őskortól kezdve a szénbányászat kezdetéig a fa messze a legfontosabb energiaforrás, amely elérhető az élelmiszerek fűtéséhez és főzéséhez .
A középkorban , majd a modern időkben a fa használata lehetővé tette bizonyos energiaigényes iparágak fejlődését, mint például a vas és acél, valamint az üveggyártás, amelyek magas hőmérsékletet igényeltek. Ebből a célból a fát pirolízissel (karbonizációval, karbonizálással vagy a forrásoknak megfelelő desztillációval) szénné alakítják , szakosodott kézművesek, a szénégetők. Ez a kereskedelem szinte eltűnik a XIX . Századból a szén pirolízisével előállított koksz felhasználásának elterjedése következtében . A szén felhasználása Angliában megkezdődik a kohászat számára, a szén aggasztó hiánya nyomán.
A régi kandallók a középkorban , óriási a magasság és mélység, alakult, hogy úgy mondjam, a közepén a hatalmas szoba egy kis szekrény, ahol télen egy helyeznünk magunkat mindkét oldalán palástja alatt a kandalló. Ezután egész fákat dobtak a kandallóba, az üzemanyag-fogyasztás túlzott volt, de minimális ahhoz képest, hogy az erdő kiterjedt a földre. Apránként megtisztítják a földet, eltűnnek a nagy erdők, és mivel az üzemanyag mennyisége csökken, miközben a populáció fordított fejlődéssel növekszik, a helyiségek és a régi kandallók alakját és elrendezését, méreteit a csökkenéskor felülvizsgálják. A kémények ekkor a középszerű fűtési eszközei maradnak. A fűtött levegő azonnal beszívódik a kéményen keresztül. A kémény ezért csak sugárzással melegszik. Ezután egy közönséges lakókandalló huzata alapján meghatározhatja az óránként 800–1000 köbméter levegő kiürítését, és sajnos ez a kémények fő szerepe: a szellőzés .
A XIX . Század enciklopédikus felháborodása, miszerint, ha a középkor kéményei a fa elégetésével kifejlesztett energia 3-4% -át távolították el, a XIX . Században a kandallók elvették a kandallóban keletkező hő nyolcadik vagy tizedik részét , ami nem sokkal több. Párizs évente 500 000 köbméter fát kap fűtési célokra.
Másrészt a kályha ; ami annyira mozgékony, a XIX . század a szegények használata olyan tökéletességre tesz szert, mint annak idején, az égett tüzelőanyag teljes hője a lakásban marad, nem pedig azok a gáznemű termékek, amelyek képesek egyedül kondenzálódni. csövek, amelyekre vannak felszerelve.
Minden érdeklődés azonban a fűtőberendezések felé irányul , amelyek a központi fűtés őse , sokkal jövedelmezőbbek, amelyek közömbösen égethetik a szenet, a tőzegszenet, a fát, az antracitot vagy a lignitet. A kandallóban recsegő tűz látványa és a vágy, hogy ne fosztják meg tőle, az egyik nagy akadály, amelyet meg kell küzdeni, mielőtt a fűtőberendezések használata kissé elterjedne.
Más energiaforrások, különösen a földgáz, valamint a kőolajfinomítás különféle termékei , később megjelennek, amelyek befejezik a fa üzemanyagként való felhasználásának marginalizálását .
Európában a második világháború miatti szénhiány a fafogyasztás éles növekedéséhez vezetett. Svájcban a konfliktus utolsó éveiben a fogyasztás több mint kétszerese volt a természetes termelésének.
Fa gáz1785 és 1786 között Philippe Lebon francia mérnök dolgozott a fa desztillációs gázok tulajdonságainak bemutatásán . 1800 augusztusában a következő címmel megjelent emlékiratai: Termolámpák vagy kályhák, amelyek gazdaságosan fűtenek, világítanak és számos értékes termékkel mindenféle gépre alkalmazható erőt kínálnak . Első eszközeiben Lebon desztillálja a fát , hogy gázokat, olajat, kátrányt, pirolinsavat gyűjtsön , de emlékirata bejelenti az összes zsíros anyag és szén lepárlásának lehetőségét . Nem korlátozódik eredményei bejelentésére, hanem a gyakorlatba is átülteti: Thermolampe- je Párizs városának megvilágításával találja meg első alkalmazását . Ezt a rendszert először 1801. október 11-én telepítette a párizsi Hôtel de Seigneley-be. A rendszer egy nagy fatüzelésű kemencéből áll, amelynek desztillációval keletkező gázait a szálloda különböző helyiségeihez különböző csövekkel juttatják el a fényre miközben a szállodát a sütő által termelt hő fűti. Rendszere és a gyenge minőségű gáz nem felelt meg a várt sikernek. Philippe Lebont tartják a világítógáz feltalálójának . Mindazonáltal a széngázt iparilag a gáz és a városi gáz megvilágítása céljából állítják elő , még az 1960-as években is, amikor földgázzal helyettesítették . Fa gáz tapasztalt időszak különösen érdekes alatt második világháború , amikor elő elgázosítók , méltó az Lebon thermolampe, hogy a kínálat járművek üzemanyag .
MaManapság az energiafa megújult érdeklődést vált ki a fosszilis tüzelőanyagok magas ára , elérhetősége és megújuló jellege miatt.
Az energia ma a fa égetéséből származik nyitott vagy zárt kandallókban vagy kéményekben. A gazdag országokban különösen a fatüzelésű kályhák (rönk, pellet, tömeg, hidraulikus rönk és hidraulikus pellet kályha), zárt tűzhelyek és betétek (rönk vagy pellet) egyre inkább használatosak, valamint az egyedi vagy kollektív kazánok (rönk, pellet, kettős energia vagy ostya ...). A kályhák (egyszemélyes rönk kályhák, egyszemélyes pellet kályhák, rönk kályhák és pellet kályhák) mind a ház fűtését, mind a főzést segítik.
Az égési levegő biztosítja az égési reakcióhoz szükséges oxigént. A modern kandallókban a levegőt két különböző helyen táplálják az üzemanyag és a levegő (oxidálószer) optimális keverése érdekében.
Elsődleges levegő Az első levegőellátás biztosítja a fa szárításának és gázosodásának fázisait, valamint a széntartalmú maradékok elégetését; Másodlagos levegő Az elsődleges égés utáni levegőellátás elegendő oxigénellátást biztosít az elsődleges égés során keletkező gázok teljes elégetéséhez.A automata kazánok , az ellátási primer levegő végezzük jellemzői szerint az üzemanyag és az ellátási szekunder levegő szabályozott automatikusan függvényében az oxigén mennyiségét tartalmazta a füstgázokban ( oximéter ).
Elsődleges égésMagas hőmérsékleten a fa ég, vízgőzből, szén-dioxidból, illékony szerves vegyületekből (főleg metánból ) és sok más komponensből álló füstöket képezve , kisebb mennyiségben. Minél nedvesebb volt, annál több füstöt termel egységnyi megtermelt energia után , és annál nehezebbek a szerves vegyületek. Másodlagos égés nélkül a füst egy része kondenzálódik a kéményben, korom- és kreozot- lerakódásokat okozva, amelyek eldugíthatják és / vagy kéménytüzet okozhatnak; a többi füst a légkörbe kerül, ami jelentős egészségkárosító szennyezést okozhat .
Az elsődleges égést a modern nyitott kandallók , zárt kandallók (kályhák, kályhák, kazánok stb.) Figyelik meg, ideértve a tanúsított eszközöket (például a Green Flame típusú Franciaországban vagy az EPA- t az Egyesült Államokban ), amelyeket a névleges sebességtől távol eső sebességgel használnak (pl .: "üresjárat", más néven "csökkentett sebességű" vagy "parázsló"), régi zárt kandallók (kályhák, kályhák, kazánok stb.), a gázgenerátor kandallója, a kandalló gyújtási fázisa másodlagos égéssel zárva. Hatékonysága mindig alacsony (alacsonyabb, vagy akár sokkal alacsonyabb, mint 50%).
Másodlagos égésHa az oxigénmennyiség elegendő, a fűtött fa által kibocsátott gázok nagyon magas hőmérsékleten, 100% közeli hatékonysággal égnek el, lényegében vízgőzt és CO 2 -ot termelve.és az ásványi maradványok kis hányada. Egy modern kályhában ("kettős égés" vagy "utóégetés") a gyújtási fázis után a másodlagos égés válik dominánssá. A fapellet kályhákban nincs elsődleges égés, a fa kezdeti felmelegedését elektromos ellenállás biztosítja . Nagy teljesítményű berendezésekben a másodlagos égést gyakran külön rekeszben hajtják végre.
FűtőerőA fűtőértéke a tüzelőanyag az az összeg, energiát tartalmazott egy egységnyi tömegű a tüzelőanyag. Ez az energia égés közben hő formájában szabadul fel . Az olyan alkalmazásokban, ez általában hasznos utal egy egységnyi tömeg szilárd és folyékony tüzelőanyagok , valamint egy egységnyi mennyiség a gázok .
A fűtőértéke tűzifa mindenekelőtt attól függ, a nedvességtartalom , a faj a fa, amelyből származik, hogy kevésbé fontosak ebben a tekintetben. "Ezek a legsűrűbb erdők, amelyek a legtöbb hőt termelik azonos súly mellett" . A benzin legjobb üzemanyag-hatékonyságát 20% alatti páratartalom mellett lehet elérni. Valóban, 1 kg fa 50% páratartalom mellett 2 kWh , 20% 4 kWh kibocsátással szabadul fel .
Benzin | Fűtőérték ( kWh / kg ) |
Benzin | Fűtőérték ( kWh / kg ) |
---|---|---|---|
Juharfa | 4.1 | Fenyő | 4.4 |
Nyír | 4.3 | Vörösfenyő | 4.4 |
Bükkfa | 4.0 | Nyárfa | 4.1 |
Tölgy | 4.2 | Robinia | 4.1 |
Égerfa | 4.1 | Fenyő | 4.5 |
Hamu | 4.2 | Szilfa | 4.1 |
Lucfenyő | 4.5 | Fűzfa | 4.1 |
Forrás: Emmanuel Carcano, #Bibliography , p. 97
PCI ( kWh / kg ) | PCI ( G J / tonna ) | |
---|---|---|
Szárított rönk, hasítva | 3.9 | 14.0 |
Fa brikett | 4.6 | 16.6 |
Pellet | 4.7 | 16.9 |
Erdei forgács | 2,5–3,5 | 9,0–12,6 |
Emmanuel Carcano szerint #Bibliography , p. 44.
PCI ( kWh / kg ) | PCI ( G J / tonna ) | |
---|---|---|
Háztartási fűtőolaj (FOD) | 11.7 | 42 |
Nehéz fűtőolaj | 11.1 | 40 |
Földgáz | 13.7 | 49.6 |
Szén | 7.2 | 26. |
A fűtőértéket tömegegységhez viszonyítva határozzuk meg. A fa sűrűsége nagyon változó, a térfogategységre jutó felszabaduló energia mennyisége nagymértékben változik, ami fontos szempont, tekintettel arra, hogy a fát általában térfogatban értékesítik.
A gyakorlatban megtalálható a megtermelt energiamennyiség értéke a meghatározott természetű és páratartalmú tűzifa térfogategységére (az energiamennyiséghez hozzárendelt fűtőértékre vonatkoztatva ). Néhány példa :
Esszenciák | A sztereó átlagos tömege (25% páratartalom) |
"PCI" ( kWh / köbméter ) (25% páratartalom) |
---|---|---|
Báj | 400–500 kg | 1,520–1900 |
Tölgy | 380–480 kg | 1440-1 820 |
Bükkfa | 350–450 kg | 1310-1 680 |
Fenyő | 300–400 kg | 1230-1 640 |
Fenyő | 250-350 kg | 1,035-1,450 |
A megfelelő égéshez a fának száraznak kell lennie, de a maradék víz mennyisége soha nem nulla. A fennmaradó páratartalom vagy érzékeny (azt mondta felszívódik, ez a frakció a szabad víz ), amelynek alacsony kötések a faanyag (az összetétele a nedv, a kapillaritás , a szivacs hatás, a felületi feszültség ), vagy a kötött víz , az közepes molekuláris kötések, amelyeket nem érzékeny nedvességnek nevezünk, adszorbeálva . Ez a mennyiség a páratartalom mindig üt egy része a fűtőérték és a kereskedelmi szárítás szabvány pontosan meghatározza a maradék nedvesség szintjét eladásra, amelyek nagyon gyakran messze nem megbecsült, mert a szállító tárolási fázisában jelentése nagyon nehéz teher. Pénzügyi eszköz . Az is gyakori, hogy a fát nem égésre készen adják el. Az égés során az energia egy részét a fában lévő víz elpárologtatására fordítják, amelynek hőteljesítménye és látens hője különösen nagy. A zöld fa súlyának több mint felét vízben tartalmazza. Az esőtől védett, a környezeti levegővel egyensúlyban lévő fa átlagos páratartalma körülbelül 20%, de ez az arány nagymértékben függ a tárolási körülményektől (mezoklimatikus). Erősen erdős területeken, magas keményfaterméssel, gyakran nedves éghajlati viszonyokkal, a normál átlagos környezeti relatív páratartalom általában eléri a 60% -ot (és ennél magasabb), ez az állapot nem túl kedvez a védett szárítási fázisnak, és ahol szélnek és közvetlen napsugárzásnak van kitéve. nélkülözhetetlen szerepeket is játszanak. A pelleteket és a préselt fatéglákat alacsonyabb, 10% -os nedvességtartalommal értékesítik, amely az energiaszürke ellenére is jelentősen magasabb, kedvezőbb ökológiai egyensúlyt biztosít , feltéve, hogy egy különösen száraz helyiségben tárolják őket, hogy megakadályozzák a nedvesség felszívódását .
A fa alacsonyabb fűtőértéke (PCI):
Ez a fűtőérték kevéssé függ a növény fajtájától vagy a növény érintett részétől (kéreg, fafaj stb. ).
„A jó égéshatékonyságú készülékeket nemcsak erőforrások megtakarítása, hanem az egészségügyi kockázatok csökkentése érdekében is népszerűsítenünk kell . "
"Most elengedhetetlen [...], hogy mi, egyének megtanuljuk a nagy teljesítményű készülékek helyes használatát, hogy ez az ökológiai fűtési módszer ne váljon népegészségügyi problémává . "
Összehasonlíthatjuk a fatüzelés fajtáinak különböző teljesítményeit („modern” alatt másodlagos tüzelőberendezést értünk):
Nyitott kandallók Nyitott kandallóA hozam kevesebb, mint 10% (égés közbeni hozam. Egy év alatt a hozam negatív lehet, a jelentős hőveszteségek miatt, amikor a kémény nincs használatban). Ezenkívül az égés során a kandalló beszívja a felhevített levegő nagy részét és kilöki a lakásból (óránként 300 és 500 köbméter között), ami tovább csökkenti a kémény hatékonyságát.
Egy ilyen kandallóban csak az elsődleges égés megy végbe, és az égetetlen gázok a kéményen keresztül mennek ki a természetbe. A legfeljebb 10% -os energiahatékonyság azt jelenti, hogy az üzemanyaggal szolgáltatható energia 90% -a szó szerint füstbe megy ( hiányos égés termékei ), ami különösen károsítja a levegő minőségét (kültéren és bent). az erőforrás valós pazarlását jelenti .
Gyenge teljesítménye miatt a nyitott kandalló nem tekinthető fűtésnek. Sok állam betiltotta e nyílt kémények tüzét.
Kandalló " nyitott betéttel "Bizonyos régiókban (különösen Île-de-France-ban és Rhône-Alpes-ben ) beprogramozott nyitott tűzhelyek használatának tilalma érdemben ösztönözte a probléma megoldásának keresését. Ez egy nyitott kandalló fejlesztésével és alacsony szennyezéssel jár. A kettős égésű „nyitott betét” elvén alapszik, amelyet a grenoble-i FINOPTIM vállalat hozott létre, amelynek koncepciója az egyedülálló és szabadalmaztatott DCMO technológián (Double Combustion in Open Medium) alapul. Ahhoz, hogy nyílt környezetben kettős égés érhető el, képesnek kell lennie arra, hogy magas hőmérsékleten oxigéntartalmú levegőt érintkezésbe hozzunk az elsődleges égés gázaival . A terméket további munka nélkül helyezik a kandallóba , és a kandalló alatt áthaladó csöveknek köszönhetően kettős égést okoz, amelyek felmelegítik a levegőt, majd közvetlenül a lángok fölé engedik. Az eredményeket az Öntödei Ipari Műszaki Központ (CTIF) hitelesítette.
A felszabaduló szén-monoxid arány ötször alacsonyabb, mint egy nyitott kandallónál, és a részecskekibocsátás tízszer alacsonyabb, de a kémény átlagos energiahatékonysága (45%) alacsonyabb, mint a zárt létesítményeké (legalább 70%).
Egyéb eszközökÁltalában a kazánok lényegesen alacsonyabb hatékonyságúak, mint az azonos technológiájú kályhák, mivel a kandallóban vagy a kandalló közvetlen közelében van olyan kazán, amelynek hőmérséklete biztonsági okokból 50 ° C és 80 ° C között van . normál működés. Maga a kandalló hőmérsékletét ez a hideg forrás csökkenti, ami csökkenti a szekunder égés hatékonyságát.
Hozam % |
CO g / GJ |
PAH g / GJ |
Por ( TSP ) g / GJ |
|
---|---|---|---|---|
Nyitott kandallók | 10. | 70 000 | 2.84 | 7500 |
Régi kandallók és betétek | 10. | 15 000 | 0,56 | 775 |
Antik tűzhelyek és kályhák | 40 | 17,500 | 1.5 | 775 |
Régi kazánok | 50 | 14 000 | 0.11 | 500 |
Zárt kandallók és modern betétek | 70 | 5,700 | 0,14 | 243 |
Modern tűzhelyek és kályhák | 70 | 5,700 | 0,14 | 243 |
Modern 3. osztályú kazánok | 75 | 1,300 | 0,05 | 27. |
Hozam% | Maximális hasznos hőpotenciál% |
Finom por ( PM10 ) g / GJ |
|
---|---|---|---|
Kis rönkkazánok | 75 | 75 | 50 |
Kis aprítékkazánok | 80 | 80 | 90 |
Kis pellet kazánok (pelletek) | 85 | 85 | 30 |
Automatikus kazán szűrővel | 80 | 80 | 5. |
A készülék autonómiája az az időszak, amikor új üzemanyag- ellátás és külső beavatkozás nélkül működhet .
típus | Autonómia |
---|---|
Nyitott kandalló | Néhány órával |
Helyezzen be, zárt kandallót | Néhány órával |
Faház kályha | Néhány órával |
Klasszikus pellet kályha | 12–72 óra |
Tömegkályha | 12–24 óra |
típus | Autonómia |
---|---|
emelkedő égés | több mint 4 óra |
vízszintes égés | több mint 4 óra |
fordított égés | több mint 6 óra |
turbó | több mint 6 óra |
a hydroaccumulation | méretezés szerint |
típus | Autonómia |
---|---|
A kazánok vérlemezkéi és granulátumai | a tárolókapacitás függvényében (általában az egész fűtési szezonban) |
Forrás: Francia Környezetvédelmi és Energiagazdálkodási Ügynökség (ADEME), p. 4, 9, 12
Kémiai elem | Százalék (%) |
---|---|
Szén (C) | 49.8 |
Oxigén (O) | 43.1 |
Hidrogén (H) | 6.2 |
Nitrogén (N) | 0.2 |
Ásványi elemek ( Ca , K , Mg ) | 0.7 |
Függetlenül attól, hogy a faj , az átlagos elemi összetétele a fa a következő:
A klór és a kén ásványi elemei általában nincsenek a természetes (kezeletlen) fában.
A fafajokat sűrűségük szerint két fő családba sorolják:
Az otthoni fűtésnek gyakran van egy fontos szempontja a lángszemüvegben, és a legtöbb létesítményben még nincs hőtároló rendszer ( hidroakkumuláció , tömeges kályhák ), a kemény keményfa hagyományosan a legnépszerűbb erre a célra, kivéve a gesztenyét, amelyhez tűzfal szükséges mivel felrobban és szikrákat okoz égetve.
A puha keményfa és a puhafa gyorsabban ég. Ha nem megfelelő módon tárolják őket, gyorsan lebomlanak. Mindazonáltal nagyra értékelik őket magas égési hőmérsékletük miatt, amely javítja az eszközök hatékonyságát és lehetővé teszi a hőmérséklet gyors emelkedését:
A fűtőértéket a bükk fűtőértéke alapján (tetszőlegesen 100-ra rögzítve) azonos térfogatra és ugyanolyan páratartalomra jelzik.
Benzin | Fűtőerő |
---|---|
Báj | 110 |
Bükkfa | 100 |
Hamu | 97 |
Robinia | 97 |
Tölgy | 96 |
Szilfa | 96 |
Nyír | 93. |
gesztenye | 89 |
Platán juhar | 84. |
Vörösfenyő | 84. |
Erdei fenyő | 78 |
Lime fa | 76 |
Fekete éger | 71. |
Lucfenyő | 68 |
Fehér fenyő | 64. |
Weymouth fenyő | 60 |
Euramerikai nyár | 60 |
Nyár nyárfa | 60 |
Megjegyzés: Gyakran olvasni, különösen az interneten, akkor nem ajánlott a készletek a szőlő melegítésére, mert hozna túl sok hőt.
Valójában bár nem ajánlott a szőlőt fűtésre használni, nem túl magas fűtőértékük miatt (meglehetősen normális 3 kWh / kg mellett ), hanem magas kémiai tartalmuk (különösen arzén ) miatt, a szőlőre alkalmazott számos kezelés miatt. Ugyanezen okokból nem javasoljuk a szőlőhajtásokon történő grillezést.
Ez a hagyományos használat, szinte minden régi háztartási fatüzelésű készülékben használják. A modern készülékek esetében a rönkfa használata gyakran alacsonyabb teljesítményű, mint a faforgács vagy pellet készülékeké. Ezen kívül, lehetőség van arra, hogy használja nem eléggé száraz tüzelőanyag (ez is igaz chips vagy pelletek), vagy manuálisan állítsa be a levegő beömlő, amelynek az a következménye, ami a légköri szennyezés ( por , PAH-ok). , Stb ). Ez az üzemanyag azonban kevesebb feldolgozást igényel. Franciaországban az Ademe (2019) szerint a naplót továbbra is a tüzelőanyag közel 90% -ára használják, messze megelőzve a pelleteket (9%), valamint az elkészített briketteket és chipseket (1%).
Hogy korlátozzák -kibocsátás a szennyező során égő naplók, a Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal Svájc és az Ügynökség Környezetvédelmi és Energiagazdálkodási francia Javasoljuk, hogy a hangsúly a tetején. A tűz aztán ég, mint egy gyertya . A fenékégetéshez képest ez az égés lassabban, kevesebb füst mellett megy végbe, és az egész folyamat alatt jobban szabályozható. A maradék gázok az izzólángban találhatók és szinte teljesen megégtek. Ez a módszer alkalmas olyan fűtőberendezésekre, amelyek tetejéről a maradékgázt kiürítik ( kémények , kályhák a fára , kályha kémények , akkumulátoros kályhák ).
Az alacsony nyugalmi állapotú gyújtás ajánlott a fa fűtésére az égés csökkentése érdekében, alulról visszamaradó gázmennyiséggel ( kazán rönkök , kályha központi fűtés , kályhák cserépedények ).
E módszerek optimális hatékonysága érdekében más ajánlásokat kell figyelembe venni, többek között:
Egyéb ajánlások az egyes fűtési rendszerekre vonatkoznak:
Kiváló égésű fatüzelésű fűtőberendezések, központi fűtésű kályha és cserépkályhák :
Rönk kazánok :
Ez körülbelül 3 × 2 × 1 cm-es aprítékban aprított fa. Ennek az az előnye, hogy automatikus kazánokban használják, és így kiküszöböli a kézi terhelés korlátozását minden járványnál. Ezenkívül az ezen forgácsokra vonatkozó követelmények azt jelentik, hogy a fának száraznak kell lennie (páratartalom <20%), ami javítja az égés hatékonyságát. Megkülönböztetünk:
A pelletek , amelyeket az angol szó szerint néha " pelleteknek " neveznek , néhány mm-es kis hengerek, amelyeket a fűrészpor porrá redukálásával történő összenyomásával nyernek . Ehhez az eljáráshoz ipari típusú telepítésre van szükség, de nagyon száraz tüzelőanyagot biztosít (nedvességtartalma 5% nagyságrendű), ezért magas fűtőértékű (PCI 4,5 kWh / kg ). Teljesítménye miatt üzemanyag jobban megfelel a kis háztartási létesítményeknek, mivel a trombocitákhoz képest kisebb a tárolási mennyiség. Ezenkívül az üzemanyagnak ez a sajátos alakja nagy folyékonyságot biztosít, lehetővé téve az automatikus pelletkazánok két különböző eljárással történő táplálását: egy féreg elszívó vagy egy szívó rendszert. A szívórendszer rugalmasabb, mint a csavarelszívó rendszer. Az ostyás automata kazánok kevésbé folyékony üzemanyaga csak a csavarelszívó rendszert engedi be. Ezeket a pelleteket speciális, kiváló teljesítményű kályhákban is fel lehet használni.
Megjegyezhetjük, hogy vannak olyan brikettek, amelyeket sűrített fatuskóknak vagy kompakt rönköknek is neveznek (E. Carcano, #Bibliography , 44. o. ), És amelyeket hasonló eljárással gyártanak, és amelyeket hagyományos kályhákban is fel lehet használni.
A szemcsék előállíthatók helyben olyan kisvállalkozásoknál is (asztalosok, faházépítők stb.), Amelyek fokozni kívánják hulladékukat a helyi vásárlók számára. Az Oliotechnology által kifejlesztett új eljárás lehetővé teszi a granulátum kalapálás útján történő előállítását (találmány szerinti szabadalmi szám: 09 51338). A gyártás során a biomasszában lévő víz elpárolog. Ezért dehidrált granulátumot állítanak elő, miközben a szárítási fázisban jelentős energiamegtakarítást eredményez. A zöld fűrészpor 10-12% helyett 25% páratartalom mellett szárítható, mint egy szokásos "pelletizátorban". A helyi termelés lehetővé teszi a nyersanyagok és granulátumok több száz kilométeres fogyasztóhoz történő szállításának okozta szennyezés kiküszöbölését .
Meg kell azonban jegyezni, hogy a szemcsék hajlamosabbak a nedvességre, hogy sokkal könnyebben szívódnak fel, mint a forgácsok és még inkább a rönkök. Ezenkívül a nedvesség gyorsan lebontja őket, ami nem a rönkök vagy a vérlemezkék esetében van (az utóbbiak lassabban száradnak, mint a rönkök, de nem veszítik el integritásukat, mint a pelletek). Ezért nagyon száraz helyiségben kell tárolni.
Más alakzatokItt beszélhetünk az összes elutasításról: kéregről, régi raklapokról stb. feltéve, hogy a fa szilárd. Ez általában a nagyobb kazánházakra vonatkozik.
A forgács és az apríték, a fűrészpor és a forgács, a granulátum töredezett fa.
A töredezett fa részecskemérete befolyásolja az égést. A túl finom részecskék elrepülnek a levegőben és a füstáramokban, anélkül, hogy ideje lett volna teljesen megégni.
A faanyagot az IARC az emberre nézve bizonyos rákkeltő anyagok csoportjába sorolja .
A tüzelőanyag „finomszemcséinek” (1 mm- nél kisebb faszemek ) nulla felé kell esnie, és soha nem haladhatja meg:
és a pelletért
A Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal (Svájc) utal, hogy „a nehéz átalakítja szilárd tüzelőanyagok hővé anélkül por ”.
A rönkfa problémáját az LGGE (Franciaország) tudósa , az európai karboszol program egyik munkatársa írja le ilyen fogalmakkal :
„Minél nagyobbak a molekulák, annál jobban szennyezik; ilyen körülmények között a fa ( rönk formájában ) ezért a legrosszabb tüzelőanyag, mert a tűz nem teljes égést okoz, különösen a szív szintjén pirolitikus égést okozva , amely nagy molekulákat szabadít fel. Összehasonlításképpen, az égési 1 kg a tűzifa szennyezi, mint az égés egy tonna a dízel üzemanyag az autók.” Súlyosító tényezők: a rossz minőségű fa (különösen a zöld vagy elégtelen száraz fa, vagy a „szennyezett” fa) még több szennyező anyagot bocsát ki; lásd még az Alkalmazások részt .Ez a helyzet a kéménytüzekkel (nyitott kandallóban) . Például Île-de-France- ban a fafűtés 23% -kal járul hozzá a teljes PM 10 -kibocsátáshoz , "annyival, mint a közúti járművek kipufogógázai" . A nyitott tűzhelyek "a fa fűtéséből adódó kibocsátások több mint felét teszik ki", és ezen felül "a nyitott tűzhelyek felelősek a légszennyezés növekedéséért a lakás belsejében, ahol a fát elégetik" .
"Mindaddig, amíg ezeket a kandallókat tartalékként használják, időnként eltelik egy este, de ha folyamatosan üzemelnek, ez növeli a fa fűtésének ökológiai egyensúlyát a PM- kibocsátás és egyéb szempontok szempontjából . a (gyenge) fatüzelésből ”(E. Carcano, # Bibliográfia , 26. o. ).
A fatüzelésű készülékek teljesítményével és használatával kapcsolatos problémákA nyitott kandalló nem tekinthető megfelelő fűtési eszköznek, tekintettel az alacsony hatásfokra és annak a levegő minőségére gyakorolt következményeire.
A túl régi vagy rosszul használt fűtőberendezések szintén óriási mértékben szennyezhetnek. Amint azt az Alkalmazások szakaszban jeleztük , egy CSTB tanulmány azt mutatja, hogy a csökkentett sebességgel működő betét (ekkor már csak az elsődleges égés marad meg ) a névleges sebességhez képest hat-hétszer megszorozhatja a szennyezőanyag-kibocsátást, vagyis majdnem annyit szennyez, mint egy nyitott kandalló.
JavulásA szilárd tüzelőanyagú fa problémáját nagyrészt kétféle módon lehet megoldani:
Egy tökéletlen égés generál égett részt a légszennyezés .
A fa hiányos elégetésével képződött termékek főként:
A hiányos égés során nitrogén-oxidok (NO x ) is keletkeznek . A részletek a „ Nitrogén-oxid-kibocsátás és az el nem égett kibocsátás közötti kapcsolat ” részben találhatók .
A CO 2 kivételével, két másik üvegházhatású gáz , a metán (VOC) és a dinitrogén-oxid (N 2 O(NO x család ) szintén képződnek.
Összefüggés a szén-monoxid és a széntartalmú részecskék közöttA CO-kibocsátás figyelemmel kísérése lehetővé teszi az égés minőségének minősítését és a szilárd el nem égett anyagok (PM) teljes mennyiségének megbecsülését korrelációs képlet alapján.
CO - por korrelációs képlet: PM = részecskekibocsátás mg / Nm 3 -ben 13% O 2 -nál CO = CO-kibocsátás (a füst térfogatának% -a 13% O 2 -nál) Az el nem égett anyag csökkentése Az el nem égett kibocsátást befolyásoló tényezők - 4 T szabályÁltalában az elégetlen emisszió csökken, ha a kemencében az oxidációs reakciók szempontjából kedvezőek a körülmények .
Egy készülék jó égési hatásfok csökkenti az elégetlen kibocsátást, azzal a feltétellel, hogy megfelelő módon használják (lásd például az esetben, ha a készülék jelzett Green Flame és hogy az EPA tanúsított kályha a „ Elsődleges égés ” fejezetben ).
Az égés optimalizálása kevesebb üzemanyag- fogyasztást eredményez, és a kevesebb szennyezés mellett a rendelkezésre álló erőforrásokat is megtakarítja (lásd például ezt a CSTB tanulmányt , például a továbbfejlesztett kályhák helyes használatát a fejlődő országokban).
Kézi adagoló eszközökA hiányos égés kockázatának problémája mindenekelőtt a kézi adagolóeszközöknél ( rönkberendezéseknél ) merül fel .
Hirdetett teljesítmény és teljesítmény a felhasználók körébenEzek a fatüzelő berendezések, beleértve a leghatékonyabbakat, nem mentesek a hiányos égés kockázatával szemben; az eszközök teljesítményét nagyon pontos körülmények között állapítják meg, gyakran nem reprezentálják a felhasználók többsége számára a valós feltételeket.
„Az EPA tanúsításhoz szükséges égési teszteket 2 ″ x 4 ″ Douglas fenyő deszkákkal végezzük , 1,5 ″ légtérrel az egyes fadarabok körül, jól meghatározott huzatkörülmények között (pl. Egy 15 méter magas kémény ). Általában a gyártók megszervezik magukat annak biztosítása érdekében, hogy termékeik a lehető legjobb teljesítményt nyújtsák az EPA által meghatározott felhasználási feltételek mellett . Ezek a feltételek nem reprezentatívak a legtöbb felhasználóéval. "A svájci szövetségi szolgálatok szintén nagyon fenntartottak az eszközök tényleges teljesítményével kapcsolatban, ha azokat egyének használják.
Meg kell különböztetni az általánosan használt független eszközöket ( rönkeszközök : klasszikus tűzhely, zárt kandalló, betét , tűzhely ), amelyek esetében a vizsgálati protokoll megegyezik (E. Carcano, #Bibliography , 89., 90. o. ), És egy rönkkályha, tároló kályha ( hőenergia ) vagy tömeges kályha típusa (egyes modellek fapelletekkel is működhetnek ).
Klasszikus független eszköz A gyújtás és a fa hozzáadása általában magas károsanyag-kibocsátást okoz, ezért az égési folyamat ezen szakaszait a laboratóriumi vizsgálati protokollok nem veszik figyelembe az eszköz teljesítményének meghatározása érdekében. A kibocsátás a maximális égéskor számolható. A gyakorlatban a felhasználó hajlamos szinte lezárni a levegőellátást annak érdekében, hogy csökkentse a kéményen keresztüli hőveszteséget, ami magas szennyezést eredményez. Ezt az eljárási módot a laboratóriumban sem veszik figyelembe, és a kapott eredmények „egyáltalán nem reagálnak a tényleges használatra” . Tömegkályha A tesztelési protokoll sokkal szigorúbb. A teljes égési folyamatot tesztelik, beleértve a gyújtást is. Ezenkívül tároló kályhával szinte felesleges csökkenteni a levegőellátást. "Az eredmény nagyon összehasonlítható lesz ahhoz, hogy az emberek otthon kaphatnak . "Lásd még az Alkalmazások és a tömegkályhák esete című szakaszokat .
Az automatikus adagolású készülékek (automatizált kazánok és pelletkályhák ) a legmegbízhatóbbak, különösen a pelletkészülékek (feltéve, hogy csak tanúsított minőségű granulátumokat ( pelleteket ) használnak, és a nedvesség felszívódását elkerülik. Éghetőek):
Források: Környezetvédelmi és Energiagazdálkodási Ügynökség (ADEME) és Bois Énergie 66 . Egy kazán biztosítja a központi fűtést és a radiátorokat , esetleg használati melegvíz-tartályt , vagy egy másik hidraulikus visszatérő hálózatot ( például padlófűtés ).
Természetes huzat és kényszerített huzatA fatüzelésű kazánok a fatüzelésű kazánok legrégebbi változatai. Jellemzőjük az égési módjuk és a levegő kandallóba jutásának módja: a huzat. Ez lehet természetes, vagy erőltetett ventilátorral. A "természetes huzatot" három módszerrel hajtják végre:
A „kényszerhuzású” fordított égésű kazánok könnyebben teljesítenek jobban, mert kevésbé hajlamosak a kéményhúzási problémákra. Ezeket a "turbónak" nevezett kazánokat turbina típusú ventilátorral látják el, amely bevezeti az égési levegőt, vagy elszívóval, amely beszívja a füstöt.
→ [erőltetett tervezet ábrázolása]
A kazánhoz egy nagy víztartály tartozik, amely tárolja a kazán által szolgáltatott felesleges hőt. A hidroakkumulációs tartály vagy puffertartály lehetővé teszi, hogy a kazán teljes erővel működjön, anélkül, hogy a házban túlmelegedne.
Tárolótartály nélkül A hőigény szerint szabályozott égés szabálytalan és jelentős légköri szennyezéssel jár . Az autonómia korlátozott, a teljesítmény közepes és a betöltés, a karbantartás és a tisztítás gyakoribb. Tárolóval A tartályban felhalmozódott hőt szükség szerint visszavezetjük. A kazán teljesítményétől, a tartály méretétől és a külső hőmérséklettől függően az autonómia 12 és 48 óra között változhat. A kazán teljes teljesítményű működése növeli annak élettartamát és javítja hatékonyságát. A hidroakkumuláció különösen alkalmas alacsony hőmérsékletű fűtésre , például fűtött padlón keresztül .Források: Emmanuel Carcano ( #Bibliography ) és Biomasse Normandie. Az olyan tüzelőanyagok visszanyerése, mint a forgács vagy a pellet, lehetővé teszi a rönkfa felhasználásával kapcsolatos problémák megoldását - azzal a feltétellel, hogy a pelletet tartósan szárazon tárolják, mert a nedvesség rontja őket. Ezek az új üzemanyagok jó „folyékonysággal” rendelkeznek, ami lehetővé teszi a kazánok működésének automatizálását és a fosszilis üzemanyagot égető kazánokéval összehasonlítható felhasználói kényelem megszerzését. A kazán és tartozékainak felépítése nagyon hasonlít a kollektív fatüzelésű kazánházakéhoz .
Pellet és pellet kazánokMűködési elv :
Ezeknek a kazánoknak az az előnye, hogy mindenféle biomassza tüzelőanyaggal táplálkozhatnak : forgács, pellet, faforgács, cseresznye vagy barackmag, miscanthus stb. Ez lehetővé teszi a vidéki területeken , hogy az erőforrások rendelkezésre állása szerint kezeljék az ellátásukat.
A „hidraulikusnak” vagy „ kazánoknak ” nevezett betétek, zárt kandallók, kályhák (rönkkel vagy pellettel ) és kályhák (rönkkel vagy pellettel is - vö. ADEME , 10., 12. o. ) , A kazánokhoz hasonlóan, központi fűtéssel is elláthatják hálózat . Ez a berendezés újból érdeklődik az új építési normák iránt, különösen az alacsony fogyasztású épületek (BBC) esetében, ahol a fűtés energiafogyasztása nagyon alacsony. Az olyan rendszerek, mint a kályhák és a kazánbetétek, tökéletesen alkalmasak fűtés, vagy akár használati melegvíz ellátására az egész házban.
A fatüzelésű kazánház által szolgáltatott hő felhasználható kollektív lakásokban , a tercier szektorban és a városi vagy vidéki területek fűtési hálózataiban . Az egyedi fűtőberendezésekhez hasonlóan az üzemanyag megválasztása is fontos. A kollektív kazánok minden fafajtát elfogadnak, de a páratartalom szintjét mindig a gyártó írja elő, és azt be kell tartani. A fatüzelésű kazánok teljesen automatizáltak és a többi energiához hasonlóan működnek. A fatüzelésű kazánház felállítása azonban bonyolultabb, ezért megvalósíthatósági tanulmányt kell indítani . Számos európai ország (Németország, Ausztria, Dánia, Finnország, Franciaország, Svédország, Svájc) már létrehozott számos fatüzelésű kazánt, amelyek kollektív épületeket vagy fűtési hálózatokat szolgálnak ki.
A kazánházban felhasználható biomassza forrásokA túlnyomó többsége a tűzifa továbbra is fogyasztott formájában naplók, de kékfa igényel jelentős kezelési és különösen ki van téve annak a veszélynek, ami a tökéletlen égés generál szennyezőanyagok . A háztartási fatuskókon túl a faenergia nagyon változatos formában jelenik meg, amelyeknek közös nehézségeik vannak az üzletek megtalálásában: bocage és erdészeti maradványok, fűrészpor, kéreg, fa "élettartama végén", más néven "törmelék" ( használt raklapok, ládák és ládák, régi bútorok stb.). Ezt a fás hulladékot úgy lehet hasznosítani, hogy automatikus kazánházakban égetik el, ahelyett, hogy a környezetre káros körülmények között (erdőben történő elhagyás, nyílt égetés , hulladéklerakó ) történő megsemmisítéssel megsemmisítenék . A kazánokban égetett fa hamva a mezőgazdaságban újrafeldolgozható .
A kazánházakban felhasználható biomassza- erőforrások tehát sokféle formában fordulhatnak elő:
A modern , felügyelt és karbantartott kollektív kazánházaknak számos előnyük van az egyéni fűtéssel szemben : az erőforrások és az üzemanyag összevonása; a telepítés költségeit könnyebben amortizálják, ha több felhasználó van; technikák (automatizálás, használata szűrők a füst teljesítő) lehetővé teszi a jobb szabályozás bizonyos paramétereket, mint például a szennyező anyagok kibocsátását .
A Svájci Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal (FOEN) így kommentálja a kazánházak hasznosságát a levegő minőségének megőrzése érdekében. „Ahelyett, hogy sok kicsi, szűrőrendszer nélküli fűtőberendezést üzemeltetnének , tanácsos ösztönözni olyan fatüzelésű üzemek építését, amelyek nagyon hatékony füstgáz- tisztító rendszerekkel rendelkeznek, jó hatásfokkal és szakszerűen működnek. ". Hasonló megjegyzés található az Ökológiai Minisztérium (Franciaország) honlapján elérhető összefoglaló jegyzet 3. oldalán : "[...] a biomassza felhasználásából eredő szennyezőanyag-kibocsátás korlátozása érdekében ösztönözni kell a faenergia felhasználását a" kollektív "vagy" ipari " ágazatok 2 M W- nál nagyobb hőteljesítményű létesítményeiben . Méretükből adódóan ezek a létesítmények egyrészt azzal az előnnyel járnak, hogy gazdasági szempontból lehetővé teszik hatékony szennyezéscsökkentő eszközök , például elektrosztatikus szűrők vagy zsákszűrők megvalósítását, másrészt van egy nagyobb kiadási mint a kis egységek. Azt is meg kell jegyezni, hogy ezek a létesítmények a minősített létesítményekre vonatkozó előírások hatálya alá tartoznak, és hogy független szervek rendszeresen ellenőrzik őket, amelyek lehetővé teszik környezeti teljesítményük tiszteletben tartását . ” Rangsorolása a fejlesztési fa energia az „kollektív”, valamint „ipari” javasolta 2006 márciusában a következtetést a jelentés ugyanabban a minisztériumban, mint a jelentés „levegő vagy a légkör” Chantier n o 33 Grenelle Environment in 2008. március. Példák az eredményekre Franciaország 2012 óta Orléans városának két biomassza-kazánja van, az egyik a várostól északra található 37 M W teljesítményű, összekapcsolva egy 18 km-es fűtési hálózattal, amely 12 000 otthont lát el fűtéssel. A biomassza-kazánok műszaki lapjai [PDF] formátumban letölthetők a „ Biomass energy Île-de-France ” webhelyről. 2017 közepén a 26,5 MW-os biomassza-kazán üzem Saint-Denis-ben (Seine-Saint-Denis) bejelentette, hogy kielégíti a városban és a szomszédos településeken található mintegy 40 000 otthon és iroda fűtési és melegvíz-szükségletét. svájci Három példa a „távfűtési hálózatokra” ( CAD ): egy hálózat három faforgácskazánnal , egy erőmű, amely ezen kívül fatüzelésű kazánházból és egy gázkazánból áll, valamint egy harmadik CAD-telepítés kettős fatüzelésű kazánban (üzemanyag: régi fa, erdei fa, maradék fa), olajjal működő kazánnal kiegészítve. Ausztria Güssing városában található az egyik legnagyobb biomasszával működő fűtési hálózat . Az energiát két 3 és 5 M W teljesítményű biomassza kazán biztosítja . A távfűtési rendszer tartalmaz két áramkör egy teljes hossza 14 km hőmérsékleten 90 , hogy 110 ° C-on . Több mint 300 család részesül ebben a fűtési hálózatban, valamint a város összes közössége - iskolák, bölcsődék, kórházak - és bizonyos iparágak (például faszárító létesítmények). A távfűtési rendszer működésbe lépésével a város levegőminősége jelentősen javult.A kibocsátás típusa | A biomasszá
történő távfűtés beiktatása előtt |
A funkció bekerülése után a távhő- biomassza |
A kibocsátás százalékos csökkentése |
---|---|---|---|
Szén-dioxid CO 2 | 6 650 000 kg / év | 250 000 kg / év | NS. 96% |
A kén-dioxid | 6.980 kg / év | 280 kg / év | NS. 96% |
Szén-monoxid (CO) | 16 900 kg / év | 2.870 kg / év | NS. 83% |
Szénhidrogének (C x H y ) | 1530 kg / év | 610 kg / év | NS. 60% |
A faenergia felhasználásának és a környezetre gyakorolt hatásának optimalizálása érdekében a gázosítók régi elve (a fa átalakítása szintézisgázzá) fejlesztési munka tárgya.
Kombinálja a faenergia és a földgáz előnyeit, hátrányaik nélkül"Jelenleg a fa fűtése messze a legfontosabb technológia a fa felhasználása szempontjából. A szennyezéshez való hozzájárulása azonban nagyon magas, összehasonlítva más tüzelőanyagokkal (különösen a finom részecskék tekintetében ). Erre a megfigyelésre tekintettel felmerül a kérdés olyan új technológiák kifejlesztéséről, amelyek optimálisan kihasználhatják a fa által képviselt erőforrást. Az "optimális" kifejezés alatt azt értjük, hogy a fának a lehető legnagyobb hatékonysággal kell rendelkeznie, ugyanakkor alacsony szennyezőanyag-kibocsátással kell rendelkeznie , amikor primer energiaként használják fel a jövőben szükséges végső energiaformákhoz. Az elgázosítás a fa és a felkészülés a keletkező gázok - minőségi hasonló a földgáz - lehetővé teszik, hogy teljesítik a fent említett kritériumok: sőt, az átalakítás lehetővé teszi, hogy egy magas hatásfokú, míg a A gázmennyiség decentralizált módon hajtható végre , miközben elutasít néhány szennyezőanyag-kibocsátást (például a teljes műveleti láncot tekintve a finom részecskék kibocsátása 50–100-szorosára csökken). Ezen kívül ez a technológia lehetővé teszi a végfelhasználás területén az közlekedés ( földgáz járművek ) és a villamosenergia-termelés . "
[GNS fából - Paul-Scherrer Intézet - Információs szöveg a médiához, p. 1 ].
A megtérés elvei Használható anyagokEz elsősorban az olcsó és alacsony minőségű erdőfára, a fafeldolgozó iparban keletkező fahulladékra, az újrafeldolgozó központokban rendelkezésre álló kezeletlen városi fahulladékra , a háztartási vagy a települési fahulladékra (metszés stb.) Stb. Vonatkozik.
Nyersanyag előkészítéseSzükség van az idegen anyagok (fémek, kövek ...) eltávolítására. Az alapanyag így különféle előzetes kezeléseken megy keresztül: válogatás, őrlés, mágneses elválasztás ... majd tárolás előtt szárítás.
GázosításA fa gázosítható magas hőmérsékleten (800 - 900 ° C ) vízgőzzel. Az eredmény egy fagáz keverék ( fagáz ), amely főleg dihidrogént (H 2 ) tartalmaz), szén-monoxid (CO), szén-dioxid (CO 2) és metán (CH 4).
GáztisztításA kapott gáz szennyeződéseket tartalmaz, amelyeket el kell távolítani.
MetanációEz áll a katalitikus konverzió a dihidrogén (H 2) és szén-monoxid (CO) metánnal (CH 4). A folyamat az egyenlet-egyensúly reakción alapul :
( nikkelkatalizátor jelenlétében ) A gázkeverék tisztításaMeg kell szüntetni a CO-t és a H 2 -etmaradványok, és elválasztják a CO 2 nagy részétjelen van a keverékben. Az eredmény egy "szintetikus földgáz" (GNS), amely megfelel a földgázhálózatba történő befecskendezéséhez szükséges előírásoknak. A fa metánné történő átalakításával kapcsolatos dokumentumok két svájci telephelyen érhetők el.
Energia- és környezeti előnyökEz a szerves GNS (a „bio” kifejezés, mint például a bioüzemanyagok „bio” előtagja azt jelzi, hogy a GNS biomasszából származik ) helyettesíthető vagy keverhető fosszilis földgázzal . Ezt fel lehet használni mind a fűtés és a tüzelőanyag vagy forrásként villamosenergia . A fához hasonlóan ez is egy helyi megújuló energia, semleges mérleggel rendelkezik a CO 2 -kibocsátás szempontjából.és hozzájárul az energiafüggetlenséghez. A földgázhoz hasonlóan ennek a GNS-nek az égése sem túl szennyező. A faüzemanyagok szennyező kibocsátásának problémája tehát optimálisan megoldott, drága szűrők nélkül . A GNS nyereséges előállításához nagy mennyiségű olcsó fa szükséges. Kelet-Európa nagyon érdekes potenciállal rendelkezik ezen a területen.
A főszereplőkSvájcban: a Paul-Scherrer Intézet (PSI), amely kidolgozta ennek a produkciónak az elvét. Ausztriában: a Bécsi Műszaki Egyetem . Güssing osztrák körzetében egy svájci-osztrák konzorcium tesztel egy bemutató telepítést ennek a GNS-nek a gyártásához. A kapott gáz 98% metánt tartalmaz.
Egy modell, amelyet utánoznakGüssing önkormányzata 2009. június végén felavatta az első fatermékből előállított szintetikus földgáz-gyártó üzemet. Ez az innovatív megoldás felkelti az európai energiaóriások érdeklődését ( Svédországban 20-25-szer nagyobb erőművet terveznek, mint a güssingi ). Az eseményről a média számolt be. Új projektek másutt is megjelennek, nevezetesen Németországban és Franciaországban . Ez a helyzet például a GAYA projekt esetében
A CIRC jelenleg a belső biomassza (főleg a fa) lakóhelyi elégetése következtében emeli ki a belső forrásokat az emberekben előforduló rákkeltő anyagok csoportjában (2A csoport).
Az otthoni égés magában foglalja az ételek melegítését és főzését .
Csak egy bizonyosságot sikerült megállapítani: a biomassza-tüzelőanyagok (főleg a fa ) háztartási elégetése tüdőrákot okoz az otthonokban.
Ennek a besorolásnak a keletkezését az IARC 2010-ben kiadott „95. évfolyama” tárja fel.
Ez a főzéshez vagy fűtéshez használt szilárd tüzelőanyagokra ( szén és biomassza ) vonatkozik, különösen rosszul szellőző helyiségekben.
Eltekintve a tüdőrák kockázatát, füst fa ( fa füst angolul), ügynök ezekhez kapcsolódó kibocsátások, számos komoly kockázatot, ha nem bizonyított hatása a szinten cellában .
A háztartási biomassza-égetésből származó beltéri források 2A csoportba történő besorolásához vezető adatok a következőket tartalmazzák: (I) policiklusos aromás szénhidrogének és más rákkeltő vegyületek jelenléte a fafüstben , (II) bizonyítékok a fafüst mutagén jellegére ; és (III) a többszörös vizsgálatok, amelyek citogenetikai károsodást mutatnak a fafüstnek kitett embereknél ( 307. o. ).
A háztartási füst komoly egészségügyi kockázatot jelent mintegy 3 milliárd ember számára, akik biomasszával és faszén üzemanyaggal főzik ételeiket és fűtik otthonukat .
Kültéri légszennyezésAz IARC csütörtökön jelentette be 2013. október 17, hogy a külső levegő szennyezését az emberek számára egy bizonyos rákkeltő anyagként (1. csoport) sorolta be , függetlenül attól, hogy a világ melyik régiójában lakik. Az IARC szerint „elegendő bizonyíték van ” arra, hogy a kültéri légszennyezésnek való kitettség „tüdőrákot okoz” . A szennyezés rákkeltő jellegéhez hozzájáruló fő források közül az IARC a lakások fűtését és főzését említi . A „részecske” ( lebegő részecskék , porra - PM angol ), „a fő összetevője a légszennyezés kívül” külön értékeltük, és szintén rákkeltő az embernél (1. csoport).
Fa-hulladék elégetéseSzennyező termékekkel szennyezett vagy biocidekkel és / vagy égésgátló termékekkel, például bórsókkal (Franciaországban B vagy C besorolású fa) kezelt szennyezett fahulladék (festett, impregnált stb.) Felhasználható cementművekben vagy néhány esetben megfelelő szűréssel felszerelt szakosodott kazánházak, mint Franciaországban 2014 óta az első nagy fatermék-kazánban, amelyet a „Roussillon vegyi platformra” építettek; ez egy 21 MW Leroux & Lotz kazán termel 200.000 tonna / év a gőz és elfogadó 60.000 tonna / év , A fa-hulladékok minden osztályban -, valamint a hulladék papír Pulpers - a 15% -os biomassza lefedettség. A beruházás 20 millió euró volt.
Az égési számítások elvégzéséhez a következő összetételt kell használni:
50% szén , 44% oxigén és 6% hidrogén (lásd # A fa átlagos elemösszetétele ).Ezen egyszerűsített körülmények között a fa teljes elégetésének termékei csak szén-dioxid (CO 2) És víz (H 2 O).
A füstben található egyéb termékekA teljes égés során azonban más vegyületek találhatók a füstökben:
A faanyagban lévő nitrogén oxidációjából származó nitrogén-oxidok üzemanyag-forrása aminok és fehérjék formájában , a fa növekedéséhez szükséges nitrogénvegyületek formájában .
Általában a fűtőberendezések több nitrogén-oxid (NO x ) kibocsátást generálnak egy megtermelt energiaegységre , mint a fosszilis tüzelőanyaggal működő tüzelőberendezések . Lásd még az asztal „című összehasonlítása kibocsátási tényezőket fatüzelés azokkal fűtésére hazai fűtőolaj, földgáz és szén” a Fővárosi Franciaország részén .
A kandallóban lévő fa nitrogénatomjának lebomlása NH 3 molekulákat eredményezés a HCN (lásd a teljes égést ), az úgynevezett " nitrogén prekurzorok ". Ezután kétféle evolúció figyelhető meg:
Például az NH 3 esetében, a hangsúly a két versengő mérlegegyenlet :
(1) (2)Minden olyan tényező, amely elősegíti a reakciót (1), az „éghető NO” -kibocsátás növekedését eredményezi.
Ezzel szemben bármely reakciót elősegítő tényező (2) lehetővé teszi ezen kibocsátások korlátozását.
Az NOx-kibocsátást befolyásoló tényezők Az üzemanyag nitrogéntartalmaA tényező, amely a legnagyobb hatással NO x kibocsátásának biomassza kazánok a nitrogéntartalom az üzemanyag.
Üzemanyagtípus | Mass tartalmát nitrogénatmoszférában vízmentes |
Üzemanyagtípus | Mass tartalmát nitrogén vízmentes |
---|---|---|---|
Bükk födém | 0,3 | puhafa chip | 0,3 |
Tölgy ostya | 0,3 | Miscanthus | 0,3 |
búza szalma | 0,3 | Tölgy kérge | 0.5 |
A osztályú fa | 0.5 | Cobs a kukorica | 0.6 |
kender brikett | 1.0 | Rövid forgású réz | 1.3 |
Szeszfőzde maradványai | 1.6 | A maláta pellet | 2.1 |
Minél nagyobb a felesleges levegő, annál inkább a nitrogén prekurzorok oxidációs reakciói (lásd a képződés mechanizmusát ) NO-ként részesülnek előnyben. Megfordítva, a kis felesleg levegő, a redukciós reakciók ezen prekurzorok N 2 , a szénhidrogén fajok vagy NO által, előnyösek.
Minden olyan intézkedés, amely kedvez az oxidációs reakcióknak, lehetővé teszi az NO x képződésének korlátozását .
Égés állomásAz NO x -kibocsátás szempontjából ideális égésnek kell történnie:
A gyakorlatban nitrogén-oxidok (NO x ), monoxid ( NO ), dioxid ( NO 2) kifejezés alatt) És protoxid ( N 2 O) nitrogén. 950 ° C alatti hőmérsékleten működő otthonokban dinitrogén-oxid képződik .
A teljes égés során a fa nem teljes elégetése NO x -ot bocsát ki, de olyan arányban, amely csökken, ha az el nem égett koncentráció növekszik.
„A legtöbb tüzelőberendezésnél összefüggés van a füstgázok NO x koncentrációja és az el nem égett koncentráció (CO, korom stb. ) Között . Ez a két mennyiség ellentétes irányban fejlődik ”( 17. o. ).Szerint a svájci szövetségi hivatalok számára a Környezet és Energia ( FOEN és SFOE), automata vízmelegítők tökéletesen üzemképes, ahol az égés szinte teljes , kibocsát csak kis korom , de a másik viszont az eredete „viszonylag sűrű finom ásványi részecskék kibocsátása " . "Ezek a részecskék behatolnak a tüdőbe, ezért nincsenek kockázat nélkül, de ennek ellenére kevésbé tekinthetők egészségkárosítónak, mint a korom."
Szolgáltatások Cantonal svájci energetikai és környezeti stressz, hogy a fa öntöltő kazán (kazán granulátum vagy kazán vérlemezkék ) továbbít „sokkal több” a részecskék PM 10 és a nitrogén-oxidok NO x , mint egy olaj tüzelésű kazán : „füstszűrő erősen ajánlott, sőt kötelező függően a telepítés és a kerület erejéről " .
A fapelletek elégetése során tapasztalható jelentős részecskekibocsátást Quebecben is kiemeli az ALAP .
Háztartási géppark felújításaFranciaországban a háztartási géppark felújítása , amely alacsonyabb égetetlen kibocsátást eredményez, a részecskekibocsátás csökkenéséhez és a jelenlegi helyzethez képest magasabb nitrogén-oxid- kibocsátáshoz vezet .
Katalitikus kályhákA teljes égés eléréséhez három feltételnek kell teljesülnie: magas hőmérséklet, elegendő oxigén (a levegőből) és az égési gázok elégetésének ideje hűtés előtt.
A katalitikus kályhák kiaknázzák az illékony melléktermékek gyulladási hőmérsékletének csökkentésének természetes jelenségét, ha bizonyos oxidációt elősegítő anyagok, például palládium vagy platina jelenlétében teszik őket (ezt az elvet az edények katalizátoraiban használják ). A füstgázok és a katalizátor anyag közötti érintkezési felületek növelése érdekében az elsődleges égés során fel nem égett gázokat egy kerámia bevonatú " méhsejt " szerkezeten kell átengedni, ahol "újrateremtik" őket. A kerámia lehetővé teszi az alatta elhelyezkedő égő rönkök által termelt hőenergia jobban elnyelését . Az illékony anyagok gyulladási hőmérséklete 475 ° C- ról körülbelül 260 ° C-ra csökken. Ezt a hőmérsékletet a fatüzelésű kályhák hosszabb ideig képesek fenntartani, mint az 500 ° C közeli hőmérsékletet .
Az eszköz teljesebb égést biztosít a katalizátorok számára, miközben lassú égési üzemmódban működnek . A katalízis csökkenti a finomságokat, de nem a PAH-t . A katalizátor hatékonysága az idő múlásával romlik (különösen a méhsejt sejtjeinek fokozatos szennyeződése miatt), ami növeli az emissziót. A szennyeződés annál gyorsabb, hogy alkalmatlanabb vagy rosszabb minőségű (piszkos vagy túl nedves) üzemanyag ég el. Nagy hőmérséklet-különbség (nagyon forró tűz, amelyet sokkal hidegebb tűz követ) megrepedheti a kerámiát, vagy csökkentheti annak fémes bevonatát, ami a katalizátor hatékonyságának csökkenéséhez vezet. Ezért bizonyos idő után ki kell cserélni. Ezenkívül a katalitikus kályhák több részecskét bocsátanak ki, mint egy hagyományos kályha az égés kezdetén és végén, a katalizátor ekkor nem elég forró.
Tömegkályhák eseteA fatüzelésű fatüzelésű kályhákat (egyes modellek fapelletekkel is működnek) "kályha tehetetlenségének " vagy " hőenergia- tárolónak" is nevezzük .
Az otthon körüli tűzálló anyagok közül , ami az átlagos égési hőmérséklet emelkedését okozza, amely 600 ° C- ról 900 ° C- ra emelkedett . Minél magasabb a hőmérséklet, annál teljesebb az égés. Különösen ez a fajta fatüzelésű kályha: a hőmérséklet 1000 ° C fölé emelkedhet . Vannak azonban olyan határok, amelyeket nem szabad túllépni: a túl magas hőmérséklet elősegíti a termikus eredetű nitrogén-oxidok termelését .
Éghető | rönkfa | fa pellet |
---|---|---|
Hozam | 70–90% | 80–93% |
Nagyon szigorú vizsgálati protokoll alapján a tömeges kályháknak tulajdonított hozamok reprezentálják a felhasználó által elért tényleges teljesítményt. A részletek a hagyományos független készülékek és a kályhák megkülönböztetése részben találhatók .
A tömeg- szteatittűzhelyen végzett CSTB- tanulmány megállapítja, hogy "A hő felhalmozódása a szappanköves masszában [...] lehetővé teszi a hőtermelés (rönkkemencével nehezen szabályozható) elválasztását annak helyreállításától. Ezért lehetővé teszi a rendszer üresjáratának kiküszöbölését az égési fázis alatt. A laboratóriumi vizsgálatok kimutatták, hogy a rendszer névleges teljesítményen működik az égési fázisokban, ami jelentősen csökkenti a szennyezőanyag-kibocsátást a hagyományos fatüzelésű készülékekhez képest ”.
A fatüzelő berendezések által okozott szennyezés korlátozása érdekében részecskeszűrőket (vagy füstszűrőket) fejlesztenek ki a nagy kazánházakhoz, de most már az egyes készülékekhez is, és Svájcban jelenleg három modell áll rendelkezésre , azonban ezek hatékonyságát tovább kell javítani ( lásd: „ PSI mérési kampány ”), és további költségeik korlátozzák fejlesztésüket.
A háztartási készülékek elektrosztatikus kicsapójának elveBár az elmúlt években jelentős műszaki fejlődés történt, a létesítmény közelmúltbeli jellege önmagában nem garantálja az alacsony kibocsátást. A kis fatüzelésű fűtőberendezésekhez eddig kifejlesztett „porelválasztó rendszerek” (részecskeszűrők) szinte mindegyik elektrosztatikus kicsapási eljárással működik . Megfelelően használt fűtőberendezések és a teljes égés mellett ezek a rendszerek tovább csökkenthetik a fennmaradó porkibocsátást. (Forrás: Svájci Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal )
A háztartási készülékek elektrosztatikus részecskeszűrőjének (más néven „elektrosztatikus kicsapójának”) az elvét az „Énergie-bois Suisse” weboldalon mutatjuk be. Ez a típusú szűrő lehetővé teszi a PM 10 részecskék 60-95% -os redukcióját .
ElőnyökAz elektrosztatikus szűrőnek jelentős előnyei vannak más szűrőrendszerekkel, például nedves porgyűjtőkkel vagy mechanikus szűrőkkel szemben, beleértve:
Egy videó egy svájci elektrosztatikus kicsapót mutat be egyszerűsített működési elvével.
Egyéb szűrőkKatalitikus szűrő . Az új részecskeszűrő, megnyerte 2011-ben a 12 th „Wood Living Energy„(Franciaország), csökkenti 80% -kal a kibocsátás az égő fa az otthonokban, különösen a gyújtást, és újratöltés kandallók. Áram nélkül működik.
Vegye figyelembe a "nedves porgyűjtők" létezését: a "nedves elektrosztatikus porleválasztókat", "kondenzátorokat", amelyek szintén lehetővé teszik az energia visszanyerését a füstök vízpermetezéssel történő lehűlése után, valamint a "füstmosók".
Abban az adott esetben a kondenzációs pellet kazán , a kondenzátor hőcserélő is játszik a szerepe az eredeti „részecskeszűrő”.
SzükségAz elv a részecskeszűrő annál is inkább szükséges, mert, eltekintve az el nem égett előállított termékek során a tökéletlen égés, a teljes égést a fa még mindig kíséri méltó kibocsátás részecskék ásványi eredetű (kevésbé káros, mint korom). , De nem teljesen ártalmatlan), és mivel ezek a kibocsátások elkerülhetetlenek, a részecskeszűrő az egyetlen lehetséges megoldás a légkörbe történő kibocsátásuk megakadályozására; részletek a Teljes égés szakaszban .
Hogy szükség van a jelenlegi eszközök a részecskeszűrő említi a dokumentum a Svájci Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal címe: „fűtési rendszerek - Wood rendben van, de soha nem a szűrő”, valamint a dokumentumban. Jelentést egy televíziós hírek a France 2-ről (bemutatott eset: egy pelletkazáné).
Az egyre igényesebb kisülési előírásoknak való megfelelés érdekében a részecskeszűrő elv egyre fontosabbnak bizonyul.
„A részecskekibocsátásra vonatkozó előírások egyre nagyobb igényt támasztanak [...] A részecskekibocsátás problémája nem csak az ipari kazánokra korlátozódik . Valójában a háztartási kazánok egyre inkább a felügyeleti hatóságok látókörébe kerülnek. Több ezer, tízezer kazánról beszélünk, amelyeket a közeljövőben szűrőrendszerekkel kell felszerelni . Ez a követelmény már létezik bizonyos európai országokban , például Svájcban vagy Németországban . ".A fa égésével kibocsátott por jellege:
A kibocsátás csökkentéséhez minőségi készülékek, üzemanyagok és jó gyakorlatok kombinációjára van szükség.
A porkibocsátás csökkentése lehetővé teszi a többi részecske formájában jelen lévő szennyező anyag ( nehézfémek , dioxinok , VOC-k , PAH-ok stb.) Egyidejű csökkentését is .
Az ADEME ANTEA tanulmánya azt mutatja, hogy az üzemanyag minősége (főleg a páratartalom), a berendezések jó működése és méretezése (jól alkalmazkodva) elsődleges. "A túlméretes kazán alacsony terhelés mellett működik alacsonyabb égési hőmérséklet mellett és magasabb szennyezőanyag-kibocsátással (főleg CO )."
Két lehetőség van ezen kibocsátások csökkentésére:
Kategória | "Ha és csak akkor" feltételekkel | |
---|---|---|
Nyitott kandallók | ||
Kis régi konvekciós kályhák | ||
Zárt kandallóbetétek és kandallók |
|
|
Fatüzelésű kályhák |
|
|
Rönk kazánok |
|
|
Égés utáni rönk kályhák | ||
Pellet kályhák |
|
|
Ipari kazánok | ||
Trombocita kazánok | ||
Pellet kazánok |
Forrás: Bioenergia Intézet (ITEBE) 2008
Hogyan lehet szabályozni az emissziót?Forrás: Bioenergia Intézet (ITEBE) 2008
Megelőző megoldások: Csökkentés a forrásnálA hazai szektorban
Ciklonnal
terhelt levegő , tisztított levegő és részecskék
Multiciklon.
Az elektrosztatikus kicsapó elve.
Biomassza fűtőmű elektrosztatikus kicsapója
Szürőzsák.
Forrás: X-Environment 2004
A déli országok erdészeti erőforrásaira gyakorolt különféle nyomások ( erdőirtás , túlzott kiaknázás ), amelyek aggodalmat keltenek a fejlett országok közvéleményében, ráadásul a nagy nemzetközi szervezetek többsége (az ENSZ, a Világbank) , meg kell őriznie és fel kell erősítenie a XXI . században .
Az Egyesült Nemzetek Új és Megújuló Energiaforrások Konferenciáján (Nairobi, 1981) meghirdetett „tüzelőanyag-válság”, amely hiányokat vagy komoly ellátási problémákat vetít előre, végül soha nem történt meg. Tény, hogy túl a tűzifa nyert minták közvetlenül az erdő, a nagy változatosság az eredetét faalapú tüzelőanyagok (holt fa, ágai a koronák , perjel , fák agrár-erdészeti parkok , falusi erdőtelepítés, fakitermelés maradványok és feldolgozás melléktermékei föld konverziós tevékenységek) valószínűleg magyarázza ezt a helyzetet.
Jelenleg a világon elfogyasztott energia 80% -a fosszilis tüzelőanyagokból származik , szemben a biomasszával valamivel több mint 10% -kal , és az olaj részarányának 2050-re nagyon jelentősen csökkennie kell.
Populációk vidéki a trópusi országokban még mindig elégtelen hozzáférés villamosenergia vagy hajtóerő a fejlesztés tevékenységük nagy részét az energiát használnak, lényegében tűzifa, arra szolgál, hogy a hazai felhasználásra, és különösen ételt .
Mostanáig a biomassza- tüzelőanyagok , beleértve a fűtőfát és a faszenet , a háztartások energiaszükségletének akár 90% -át teszik ki Afrika Szaharától délre , 70% -át Kína vidékén, és ennek 30-90% -át Latin-Amerikában .
Forrás: X-Environment 2004
Világszerte a faanyag termelésének alig több mint a felét használják fel energiára, a különbség elsősorban a fűrészáru és a rostfa felhasználására vonatkozik .
Dél-Afrika kivételével az afrikai országok túlnyomó többségére jellemző a fa energetikai célú felhasználásának túlsúlya. Ugyanez vonatkozik az ázsiai kontinensre is , kivéve ugyanakkor Japánt és kisebb részben Kínát , másrészt Közép-Amerikát . A dél-amerikai sorban ingadozik a Chile képében szereplő "fejlett országok" modellje, valamint a Bolívia és Peru , Brazília , a sokoldalú ország-kontinens, Brazília képét alkotó " fejlődő országok " modellje között, ezeket a különböző modelleket ötvözve.
A faenergia továbbra is a fejlődő országokban a teljes fafelhasználás közel háromnegyedét teszi ki , ami számos trópusi ország fő jellemzője .
A fa, mint megújuló energiaforrás fenntartható termelése jelentős potenciállal rendelkezik Afrikában. Az erodált területek újratelepítése, az erdőültetvények fejlesztése és a természetes erdők fenntartható fenntartása mind hozzájárulhatnak az energiabiztonság növeléséhez, az energiához való hozzáférés javításához és a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség csökkentéséhez .
„A fa a gazdag országokban divatos a fosszilis üzemanyagok alternatívájaként . A déli országokban és különösen Afrikában is rehabilitálják. Évtizedek óta a fatüzelőanyagnak rossz hírneve van ezen a kontinensen. A szegények energiája volt. Használatát a fejlődés fékezésének tekintették, mert monopolizálta a populációk és különösen a nők rendelkezésre álló idejét. Gyűjtése végül a száhil övezetben lévő erdők kihalásához vezetne […]
Paradox módon az erdő hanyatlott leginkább akkor, amikor az államok a Kongói Demokratikus Köztársaságban vagy Kenyában betiltották a zöldfa gyűjtését . Már nem tartják fenn, egyértelmű vágásokon esett át a cirok vagy a kukorica mulandó terményei miatt , amelyek végérvényesen utat engedtek a laterit sivatagnak .
A Burkina Faso , erdőgazdálkodás termék tűzifa lehetővé tette, hogy a közösség nem élnek azok gabonafélék menekülni a szegénység. Ma mi érdekli fa, hulladék , és még általánosabban a biomassza , amely magában foglalja a más növényi hulladékok, mint a gabona szalma vagy rizs pelyva, hogy készítsen villany a növényekben. Vidéki közösségek . Madagaszkárnak négy biomassza gázosítási projektje van a hő és az energia előállítására .
A Maghreb a városlakók haladnak a cseppfolyósított földgáz , de a városi szub-szaharai , a faszén , amely helyettesíti a fa tüzet a vidéki közösségek. Annak érdekében, hogy olyan városokat biztosítson vágtató demográfiával, mint Bamako , Ouagadougou , nem beszélve Lagosról vagy Kinshasáról , Afrika e kutatók szerint nem fog tudni megtenni olyan mesterséges erdőültetvényeket, mint például az eukaliptuszok , amelyek termelékenyebbek, mint a természetes erdők. erőforrások közelebb vannak a főbb fogyasztási területekhez. Ahogy Európában, itt is meg kell szervezni a forgács vagy a szén szállítását . ".
A Környezetvédelmi, Energiaügyi és Tengeri Minisztérium a faenergiát a megújuló energiák közé sorolja. Még Franciaországban is a megújuló energia vezető forrása: ez a forrás a 2016-ban Franciaországban megtermelt megújuló primer energia közel 40% -át teszi ki, ami maga a teljes primer energia-termelés 9,4% -át teszi ki.
A France Nature Environnement szerint „a faenergia nem megújuló energia, mint a nap- vagy szélenergia. Az erdei ökoszisztéma helyreállítása évtizedekben számolható: ezért meg kell őrizni azt, és előnyben kell részesíteni az építkezés, mint az energia felhasználását ” .
2019-ben jogi lépéseket tesznek annak megakadályozására, hogy az erdei biomassza bekerüljön a megújuló energiákról szóló európai irányelvbe . Észt, francia, ír, román, szlovák, svéd és egyesült államokbeli ENGO-k vezetik be .
Több mint 500 tudós nyílt levele 2021 februárjában felszólította a kormányokat, hogy szüntessenek meg minden olyan ösztönzőt, amely ösztönözné az üzemanyagot, függetlenül attól, hogy saját erdőforrásaikból származik-e. Ha a fa- és papíripar termelési hulladékát villamos energia és hő előállítására használja fel, a melléktermékek ilyen felhasználása nem igényel további faanyag-eltávolítást. Újabban azonban a fák kivágására vagy a faanyagok nagy részeinek mozgósítására van szükség az energiatermelés érdekében. Ennek a kiegészítő illetéknek az eredménye a szén-dioxid-kibocsátás jelentős növekedését idézi elő. Tanulmányok kimutatták, hogy a fa égetése évtizedekig, ha nem évszázadokig fokozhatja a melegedést.
Éghető | CO 2( kg / G J ) |
---|---|
Fa és hasonló hulladékok | 92 |
Háztartási fűtőolaj (FOD) | 75 |
Nehéz fűtőolaj | 78 |
Földgáz | 57 |
Szén | 95 |
A fa égésének energiaforrásként semleges egyensúlya van a légköri CO 2 -kibocsátás szempontjábólcsak annyiban, amennyiben a fát megújuló energiaként hasznosítják, és hogy a hasznosítási technikák nem használnak fosszilis energiát. Ebben az esetben a CO 2 mennyiségéta fa elégetésével felszabaduló anyagot ugyanolyan mennyiségű CO 2 megkötésével kompenzáljáka fa növekedéséhez. Ez mindaddig igaz, amíg a fakitermelés olyan faanyaghoz vezet, amely legalább egyenértékű az elfogyasztottal.
Forrás: MEDD , az engedélyköteles minősített létesítmények 2005-ös éves szennyezőanyag-kibocsátási nyilatkozatának kérdőíve . Az UNFCCC leltár , először számolni a szén-dioxid-készletek által alkotott növekedett a biomassza az év során a szóban forgó majd vonjuk szén mennyiségével kapcsolatos CO 2 kibocsátást.a biomassza elégetése miatt. A Franciaországban és Európában , az erdő alatt fenntartható módon kezelnek, növekszik, és ezért játszik szerepet a szén mosogató : a rögzítés CO 2a fotoszintézis (biológiai növekedés az erdőben + mesterséges ültetvények) nagyobb, mint a kibocsátás miatt bomlás és égésEz az egyensúly nem veszi figyelembe a megtestesült energiát, amely itt különösen az erdők kiaknázásához és fenntartásához, a fák kivágásához és a fa égési helyekre történő szállításához szükséges energiából áll.
Az égési lépés hozzájárulása az üvegházhatáshoz a metánkibocsátáshoz kapcsolódik (CH 4) és dinitrogén-oxid (N 2 O). A metán globális felmelegedési potenciálja (GWP) megegyezik a CO 2 25-szeresével100 éves periódus alatt (a szén-dioxid élettartama a légkörben becslések szerint körülbelül 100 év ). A dinitrogén-oxid GWP -je 298-szorosa a CO 2 -nakazonos időtartam alatt. Ez a hozzájárulás a faenergia üvegházhatásának jelentős részét képviseli.
Az összeg CO 2 egyenértékbenE különböző hozzájárulások a faenergia szénlábnyomát jelentik . Ennek az egyensúlynak egyértelmű előnye van a hagyományos energiákkal szemben.
Energiaanyagként a fa 42 g egyenértéket termel . CO 2hasznos kWh-ra (amelyet a felhasználó állít elő), szemben Franciaországban több mint 400 fűtőolajjal és 6 atomenergiával. Ezenkívül a faiparnak továbbra is jelentős javulási lehetősége van (a vágási és csúszási technikák teljesítménye, a műanyag csomagolások használatának csökkentése, vagy akár ömlesztett szállítása a pellet és a sűrített fa esetében).
Ami a szerves szén jelenléte a talajban, a helyzet bonyolultabb: a természetes bomlás fa egy olyan folyamat, etetés nagy biomasszát a detritivores és szaprofita és végül eredményezi a létrehozását humusz , amely helyettesíti a talajt elmosta az erózió . Az égésből viszont csak kis mennyiségű hamu keletkezik, amely lényegében szervetlen ásványi só. Másrészt, vágás fák létrehoz egy nagy mennyiségű különböző fahulladék (ágak, fűrészpor, forgács, kéreg, stb), amely elősegíti, hogy táplálja ezt a biomassza ha azokat nem használják formájában erdő chips .
SzénadósságA faenergia szénlábnyoma hosszú távon jelzést ad. Rövid távon az egyensúly magasabb: egyrészt az égés során felszabaduló szenet a fák növekedése még nem képes visszafoglalni. Ez egy „szén-dioxid-adósságot” jelent, amelyet amortizálnak egy „szén-dioxid-megtérülési idő” után, amint a biomassza visszanő, és tovább elkülöníti az átalakulási folyamatokhoz kapcsolódó szenet. Ezen a visszatérési időn túl az eredmények pozitívak. Ez az időszak tíz és ötven év között változhat, különösen az erdőgazdálkodás és a feldolgozás módszereinek megfelelően.
Másrészt a fakitermelés növekedése csökkentheti a szénmegkötés mértékét az ökoszisztémákban, ezzel meghosszabbítva a szén-dioxid visszatérési idejét.
A fa olyan energiaforrás, amely megújítható és kevésbé befolyásolja az éghajlatot, mint a fosszilis tüzelőanyagok. De az olaj- vagy gázüzemű tüzelőberendezésekhez képest a fatüzelésű készülékek sokkal több légszennyező anyagot , különösen finom rákkeltő részecskéket bocsátanak ki . Az összes fatüzelésű fűtőberendezés finom részecskéinek kibocsátása többszöröse, mint az olaj- és gázmelegítőké, bár a fa hőtermeléshez való hozzájárulása sokkal kisebb. A fatüzelésű fűtőberendezések messze a legnagyobb forrása az égéshez kapcsolódó finom részecskekibocsátásnak . Más égési gázok, mint a nitrogén-oxidok (NOx), a szén-monoxid (CO) és az illékony szerves vegyületek (VOC-k), a fa fűtőberendezések többet termelnek kibocsátást egységnyi energia termelt, mint a fa melegítők. Tüzelőberendezések futó fosszilis tüzelőanyagok . A finom részecske-szennyezéssel kapcsolatban különösen a VOC-ok jelentenek problémát, mert erősen mérgező vegyületeket tartalmaznak és részben a levegőben kondenzálódnak , további finom részecskéket képezve .
A Francia Kőolaj Intézet 2006-os tanulmánya szerint a tüzelőfa égésének optimalizálása:
„A fa energiaforrásként történő felhasználása megújulónak tekinthető , és így teljes mértékben részt vehet a fenntartható fejlődésben , ha a kibocsátott mennyiség alacsony és ellenőrzött. Jelenleg az összes létesítmény megfelel a hatályos kibocsátási előírásoknak, de most tovább kell lépni, és a fosszilis tüzelőanyagokhoz hasonló hőmérsékleti és környezeti teljesítményt kell elérni. "[A Svájci Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal " Légköri szennyező anyagok forrásai: fűtőberendezések " című dokumentumából ].
A fatüzelőanyagok használatával járó szennyezési kockázatok elsősorban annak a szilárd tüzelőanyagnak a jellegéhez kapcsolódnak, amely szintén növényi eredetű . Ezek a kockázatok nagymértékben megnőnek, ha az üzemanyagot nem rendeltetésszerűen használják.
A fa égése rossz körülmények között a levegőszennyezés fő forrása lehet. A nem kellően száraz fa, lassú égés, a használata szennyezett fából (kezelt rovarok ellen, vagy gombák, festett, stb ) gőzök képződhetnek álló a korom részecskék , különböző illékony szerves vegyületek , policiklusos aromás szénhidrogének , a dioxinok , furánok , szén-monoxid , hidrogén-cianid , nehézfémek stb. mindez jelentős népegészségügyi problémákat vet fel.
Hatás a levegő minőségére Jelentős hatások rövid és nagy távolságokonA problémák először otthoni közeli területeken merülnek fel, a keletkező szennyezés negatívan befolyásolja a levegő minőségét, különösen a kibocsátási forrás közvetlen közelében.
Énergie-bois Suisse szimulációt hajtott végre, hogy szemléltesse a régi és / vagy gyengén teljesítő eszközök és a nagy teljesítményű anyagok közötti ütközési különbségeket. „Három forgatókönyv használatával mutatjuk a padló a szennyezés különböző eszközöket a hígítószer részecskéket a határérték 50 μ g / m 3 a réteg levegő a 500 méter magas. Tudva, hogy a PM 10 átlagosan 10 napig szuszpenzióban van, a számítást 10 napos kibocsátással kell elvégezni. Abban az esetben, egy tűz a erdőben 500 kg nedves fa a szabadban, az emisszió 5000 m 3 koncentrációjú 5000 m g / m 3 , és szennyezni 100 hektár . 5 rosszul teljesítő háztartási fűtőberendezés esetén a kibocsátás 135 g / h, és készülékenként 27 ha szennyez . Végül abban az esetben öt serpenyők , hogy granulátumot a kibocsátása 0,67 g / h , a szennyezett terület 135 m 2 egységenként " .
Ha a probléma elsősorban a források közelében található, " a szél több száz kilométeres távolságra képes eljuttatni a prekurzorok egy részét és a kibocsátott részecskéket " . A Tizenöt Európa skáláján a PM 2,5 finom részecskék fő kibocsátója 2020-ig a fa kis háztartási készülékekben történő égetése lesz, a WHO szerint (lásd a " Határokon átnyúló légszennyezés nagy távolságra " szakaszt ).
Városi hatásA WHO számára az égés miatti részecskék a legveszélyesebbek az egészségre. Az urbanizált területeken a dízelüzemű járművek és a fűtés ( szilárd tüzelőanyagok ) kibocsátása van.
Az INERIS , a levegőminőség-ellenőrzést végző egyesületekkel ( AASQA ) együttműködve, négy francia városban készített tanulmányt 2006 novemberétől 2007 áprilisáig. A kapott eredmények "azt bizonyítják, hogy a fa elégetése fontos szerepet játszik a készítmény szerves anyag a légköri aeroszol és a szemcsés szennyezés a városi területeken ”.
A fatüzelésű fűtőberendezések több finom port és bizonyos egyéb szennyező anyagot bocsátanak ki, mint a közúti forgalom.
A Svájcban szerint a Paul Scherrer-Institute , fatüzelés jelentős mértékben hozzájárul a téli szennyezés finom por a városi területeken (vö PSI mérési kampány ).
Ezeket a megállapításokat támasztja alá tudományos hozzájárul a Carbosol projekt , amelynek „ még a nagyvárosokban, a fa a szennyezőforrás n o 1 ”.
Az agglomeráció szennyezésének csökkentése érdekében Lausanne városa arra ösztönzi a fával fűtő lakosokat, hogy kéményeiket részecskeszűrővel szereljék fel .
Vidéki hatásA vidéki területeken , a fa égési vezethet a magas szintű PM 10 részecskék és benzo [a] pirén (vagy B [a] P, egy nagyon karcinogén PAH ) a külső levegő.
Egészségügyi hatások Nagyobb egészségügyi kockázatok, mint más üzemanyagokkalA legújabb epidemiológiai vizsgálatok rámutattak a hasonlóság az egészségre gyakorolt hatások között füst az égés a biomassza ( fűtés a fa , tűz növény) és kőolajtermékek ( dízel ), mind a természet és a gyakoriságát keletkezett rendellenesség (ragaszkodás légzőszervi, tüdőrák . ..). Egy tudományos tanulmány angol elemzi egészségügyi hatásai A fa füst .
A szempontból a tisztaság a kibocsátását, a fa egyfajta energia hátrányba, mint más tüzelőanyagok, különösen a részecske -kibocsátás , és a kapott egészségügyi kockázatok nagyobbak. Az égő fa főleg nagyon finom részecskéket bocsát ki, amelyek átmérője kevesebb, mint 1 mikrométer ( PM 1 ). Az egészségügyi kockázatok a részecskék méretéhez és kémiai összetételéhez kapcsolódnak.
„A fa elégetése főleg nagyon finom PM 1 részecskéket bocsát ki . A PM 1 részecskék olyan kicsiek, hogy messze behatolhatnak a légzőrendszerbe, és asztmát vagy krónikus hörghurutot generálhatnak, vagy akár a vérbe juthatnak és szennyezhetik . A PM 10 és a PM 2,5 nehézfémeket és szénhidrogéneket tartalmaz, a passzív dohányzáshoz hasonló karcinogén jelenséget . "
A „passzív dohányzás” vonatkozásában az Association d ' otorhinolaryngologie et deirurgie cervico -faciale du Québec kijelenti:
" A fatüzelésű fűtési rendszer hasonló a dohányosok házához [...] ez a fajta fűtés nem ajánlott (még tartalékként sem) . "
A részecskék kezelése olyan téma, amely jelenleg a teljes faenergia-ágazatot mozgósítja. A helyszín beszámol a „Bois Énergie” kiállításokon bemutatott poreltávolítási technikákról.
Az oldat " részecskeszűrők "Lásd: Részecskeszűrők - Kötelező szakasz .
„ Bár az úgynevezett zöld energiák kiváló megoldás, mivel semlegesek a szén-körforgásban , a biomassza problémákat okoz a részecskekibocsátással [...] Ezeket a kibocsátásokat az égéstől lefelé, a kazán vagy a gázosító mögött kell szabályozni. csapdába e részecskéket [...] A szuszpendált részecskék problémája egyre növekszik. Az igazi problémát a legfinomabb, néha nanometrikus részecskék jelentik . Méretük kevesebb, mint ezredmilliméter [ PM1 részecske ]. Ezek nagyon veszélyesek az emberi egészségre. Képesek mélyen bejutni a tüdőbe. És most bebizonyosodott, hogy jelenlétük sok rákkal társul . Tehát egy jelentős népegészségügyi problémával van dolgunk . Ezért gondoskodnunk kell róla. ".A Quebeci Légzőszervi Egészségügyi Alapítvány (FQSR) szerint:
„ Természetesen rendkívül fontos, hogy mindig tiszta, száraz fát használjunk, és megfelelően ellenőrizzük az égést. A fa elégetése azonban továbbra is szennyező anyagok, például finom részecskék kibocsátását eredményezi, amelyek gyakorlatilag láthatatlanok, de nagyon mélyen behatolhatnak a légzőrendszerbe. ".A részecskeszűrő elv reagál az FQSR kommentárjára, amint azt egy svájci videó elmagyarázta . Miután felidézte a faenergia előnyeit, felveti az égés során az egészségre veszélyes finom részecskék kérdését, majd megoldást talál erre a problémára a háztartási létesítmények esetében:
Különböző országokban a faenergia fejlesztése a megújuló energiák támogatása keretében felveti a légszennyezés súlyosbodását, különösen a finom részecskék által ; A tüzelőfa által okozott légszennyezés problémái mindenekelőtt a lakossági fűtést érintik .
SO 2 k t |
NOx kt |
CO kt |
NMVOC kt |
PAH * t |
G dioxinok (ITEQ **) |
PM 10 kt |
PM 2,5 kt |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Belföldi szektor ( egyéni lakóhely ) a teljes fa% -a |
6,4 82 |
19,2 69 |
1 704,4 98 |
303,9 99 |
19,1 98 |
21,9 91 |
131,3 97 |
128,6 97 |
Kollektív, ipari és mezőgazdasági szektor a teljes fa% -a |
1,4 18 |
8,7 31 |
35,3 2 |
2.9 1 |
0,3 2 |
2,1 9 |
4,1 3 |
3,5 3 |
Az országos össz% | 2 | 2 | 31 | 22. | 77 | 11. | 27. | 40 |
* Az ENSZ EGB által meghatározott 4 PAH összege : benzo (a) pirén , benzo (b) fluorantén , benzo (k) fluorantén és indeno (1,2,3-cd) pirén. Ez a 4 PAH karcinogén . Lásd a toxicitásukat
* ITEQ = Nemzetközi toxikus egyenértékű mennyiség
Forrás : Jean-Pierre Sawerysyn, #Bibliography , p. 14 ( p. 8 a fájl)
Részecskék és szén-monoxidA fa elégetése ásványi részecskéket bocsát ki ( a fában eredetileg ásványokból képződik ), amikor az égés teljes, és szén-dioxid részecskék, ha az égés nem teljes .
A széntartalmú részecskék és a szén-monoxid (CO) kibocsátása összekapcsolódik (lásd: A szén-monoxid és a szén-dioxid részecskék közötti összefüggés ).
„ A háztartási kályhákban és kandallókban a fa elégetésével keletkező finom PM 10 por kibocsátása az egyik legérzékenyebb probléma Olaszországban és az európai országokban , különösen a német ajkú országokban . A Németországban , a svájci és osztrák mozog ebben az irányban a telepítést a nagy hatékonyságú készülékek és alacsony károsanyag-kibocsátást a CO és az összes por és alkalmazásának megfelelő karbantartás meglévő eszközök. ".Franciaországban az Airparif például úgy véli, hogy nagyon komolyan kell figyelembe venni a fahevítés által okozott részecskeszennyezést:
„ Mivel a fa fűtése ajánlott az éghajlatváltozás elleni küzdelemben , elengedhetetlen, hogy figyelembe vegyük ezt a részecskeforrást, hogy annak fejlesztése ne veszélyeztesse a másutt a légköri szennyezés csökkentésére irányuló erőfeszítéseket . ".A technológiák fejlődnek, és az eszközök egyre kevesebb szennyező anyagot bocsátanak ki. Például Franciaországban egy 5 csillagos Flamme Verte készülék , amelyet "a technika szabályainak megfelelően" telepítettek és megfelelően használnak , garantáltan kevesebb, mint 80 m g / Nm 3 teljes port ( TSP ) bocsát ki . A fejlődés továbbra is lehetséges. " Bizonyos, még fejlesztés alatt álló modellek nem haladhatják meg a 20 mg / m 3 -et . " Ez vonatkozik például egy osztrák automatizált kazánra, amelyet előzetesen bemutattak a Bois Énergie 2014 szakkiállításon (Franciaország), és " már megfelel a legszigorúbb jövőbeli előírásoknak és szabványoknak " , különösen a porkibocsátás és a szén-monoxid tekintetében . Porkibocsátása kevesebb, mint 20 mg / Nm 3 (11% O 2 -tartalom mellett)) névleges teljesítményen . Ez az új szabvány lép életbe 1 -jén január 2015 Németországban és Párizsban .
Nitrogén-oxidokA fatüzelésű fűtőberendezések több nitrogén-oxid (NO x ) kibocsátást generálnak egy megtermelt energiaegységre , mint a fosszilis tüzelőanyaggal működő tüzelőberendezések . Fejlesztésére vonatkozó megújuló energiák , hogy a biomassza-energia „ játszik döntő szerepet, mint a többi energiák fejlődésének NO x kibocsátás ”.
Kibocsátás Franciaország szárazföldjénItt is a lakossági szektor, bár kisebb mértékben, a fő biomassza-égetésből származó NO x kibocsátó ( fenti táblázat ).
Éghető | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Faenergia % -a az országos összmennyiségben |
27 1.9 |
28 2.1 |
28 2.2 |
31 2.6 |
34 3.0 |
37 3.4 |
32 3.1 |
35 3.5 |
39 4.0 |
Szén * az országos össz% |
83 5.8 |
71 5.2 |
75 5.8 |
51 4.2 |
48 4.3 |
45 4.1 |
30 2.9 |
41 4.1 |
42 4.3 |
Nehéz fűtőolaj % a teljes országban |
50 3.5 |
46 3.4 |
35 2.7 |
31 2.6 |
29 2.6 |
27 2.5 |
20 1.9 |
20 2.0 |
17 1.7 |
Fűtőolaj ** az országos teljes összeg% -a |
268 19 |
243 18 |
214 17 |
206 17 |
194 17 |
178 16 |
135 13 |
53 5.3 |
55 5.6 |
Földgáz és CNG % az országos összmennyiségből |
96 6.7 |
91 6.7 |
88 6.8 |
90 7.6 |
85 7.6 |
90 8.2 |
78 7.5 |
80 8.0 |
81 8.2 |
Forrás: CITEPA , a 2015. április. A légköri szennyező anyagok és az üvegházhatású gázok kibocsátásának felsorolása Franciaországban - SECTEN formátum , p. 207. (az ügy 211. oldala) |
Mivel 1 st May 2011-es, nem közúti mozgó gépek, kedvtelési célú vízi járművek és a belvízi hajók már nem használhattak háztartási fűtőolajat. Mezőgazdasági vagy erdészeti traktorok esetében ezt a kötelezettséget azóta is alkalmazzák1 st November 2011-es. Ez magyarázza ennek az üzemanyagnak a 2012-től regisztrált fogyasztásának csökkenését.
2005 és 2013, a hozzájárulást a tűzifa NO x kibocsátás csaknem megduplázódott.
A Citepa leltár által a lakossági / tercier szektorban 2011-ben jelentett kibocsátás-csökkenést abban az évben enyhe éghajlat magyarázza. Ez hangsúlyozza az érzékenységet a kibocsátás a klimatikus veszélyek ( p. 27 , p. 31. A SECTEN file) .
2012-ben az egyedi fatüzelés hozzájárulása az NO x -kibocsátáshoz 1,9% volt. Az egyéni (belföldi) szektor ezért hozzájárult (lásd a táblázatot) a tüzelőanyag „nemzeti összértékének” 1,9 / 3,5 = 54% -ához, ami alacsonyabb, mint a fenti első táblázatban feljegyzett 2005-ös 69% . A hozzájárulás NO x kibocsátásának biomassza kazánok ezért nőtt.
Kibocsátás-csökkentési technikákAz NO x rönk kazánok kibocsátásának csökkentése érdekében olyan módszerekre van szükség, mint a lépcsős levegő hozzáadása és a fokozatos üzemanyag-ellátás .
Más módszerek alkalmazásával is, hogy csökkentsék a NO x kibocsátásának biomassza kazánok , különösen SCR ( szelektív katalitikus csökkentés ) és SNCR ( szelektív nem-katalitikus redukciós ) technológiák nagy kapacitású kazánok.
Tovább dosszié szentelt azonos joga van arra, „Jó kis NO x gyakorlatok biomassza kazánok” (Techniques csökkentésére NO x kibocsátás : p. 16, 19-24 .
Ez a tudományos program különböző nemzetiségű kutatókat hozott össze, és elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok ( közlekedés , ipar , olaj- és gázfűtés ) és a biomassza ( fatüzelés , üzemtüzek) részarányának meghatározását tűzte ki szén-dioxid részecskék által elismert a legveszélyesebb az egészségre. A tanulmány eredményei 2007. december közepén jelentek meg: a biomassza ( kéménytüzek , mezőgazdasági és kerti tüzek ) elégetése a téli szén-szennyezés 50-70% -áért felelős Európában.
" Hogyan lehet hatékonyan küzdeni a széntartalmú részecskeszennyezés ellen? - Ha sok és költséges erőfeszítések történtek és továbbra is határérték szén-alapú szemcsés szennyezés, ezek az új vizsgálatok arra utalnak, hogy a leghatékonyabb módja annak, hogy korlátozzák a szennyezés az egész kontinensre kiterjedő, különösen télen, az lenne, főleg támadó az égés a a biomassza a technológiai fejlődés és a felhasználási módjait korlátozó szigorú előírások révén [...] Sok állam már régóta tiltja a nyílt kéménytüzeket [a nyitott kandallókat] , a mezőgazdasági és a kertek tüzét is. " Nagy távolságra jutó, országhatárokon átterjedő légszennyezés RészecskeszállításA WHO szerint a részecskék nagy távolságokon történő szállítása jelentősen hozzájárul a lakosság kitettségéhez és az egészségügyi hatásokhoz. Az Európában a tizenöt, a belső égésű a fa kis háztartási készülékek, kályhák, tűzhelyek, stb („ Fa égése háztartási kályhákban ”) 2020-ra a PM 2,5 finom részecskék fő forrása lesz .
A fekete szén-dioxid-kibocsátás környezeti hatásaA korom ( (in) fekete korom BC) (vagy korom ) a fosszilis tüzelőanyagok és a biomassza hiányos elégetéséhez kapcsolódik , ez a korom egy részét képezi , összetett részecskekeverék, amely elsősorban szén-koromból és szerves szénből áll . A koromszén képes megmelegíteni a légkört, mert elnyeli a napsugárzást ( fekete testhatás ). A szerves szén éppen ellenkezőleg, hűti a légkört. A fekete szén tonnánként sokkal nagyobb felmelegedést okoz, mint a szerves szén okozta lehűlés ( 5. o. ).
A „fekete szén” az egyik fő rövid életű klimatikus szennyező anyag a légkörben (a szennyező anyagtól függően néhány naptól néhány évtizedig). Ezek a szennyezők erősen befolyásolják az éghajlat felmelegedését , ők a legfontosabb hozzájárulók az emberi eredetű üvegházhatáshoz a CO 2 után. Veszélyes légszennyezők is, amelyek számos negatív hatással vannak az emberi egészségre , a mezőgazdaságra és az ökoszisztémákra .
Pellet kályha.
Pellet kazán.
Ami a biomasszát nem visszanyert energia, hatékony tilalmat égés a szabadban is kitehetik mintegy 10% -át a teljes lehetséges csökkentésére fekete szén-kibocsátás. Ezenkívül az égési sérülések okozzák gyakran az erdőtüzeket, amelyek viszont a fő kibocsátási források (lásd 48. § 13. és 14. oldal).
A részecskeszűrő technológia különösen fejlett ebben az országban, minden típusú berendezésre (közúti járművek, építőipari gépek, fűtőberendezések stb.) És minden hatalomra alkalmazva . A Svájc volt az első ország, hogy vezessenek be a por kibocsátási határértékek új fa fűtő berendezések forgalomba hozatala. Ma még szigorúbb műszaki szabványok és normák léteznek Németországban ( DIN + ), ami azt sugallja, hogy Svájc tovább erősíti szabályozásait. |
A Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal ( FOEN ) és az Energetika (SFOE) számos dokumentuma kifejezi a Konföderáció aggodalmát.
Leltár2006-ban az OFEN és az OFEV dokumentuma bemutatta a fatüzelésű fűtés teljes jegyzékét, és egy oldalt szentelt A faenergia előnyeire és gyakorlatilag öt oldalt Hátrányaira és felhasználási módjaira orvosság az üzemanyag fenntartható fejlődésének biztosítására.
Ami a részét a belső égésű A biomassza finom részecske-kibocsátást Svájc:
„ A fűtőberendezések az égés során kibocsátott részecskék 18% -át, a szabadban történő égetés pedig 16% -át képviselik. A fatüzelésű fűtőberendezések és a nyílt égésű vegyületek összesen majdnem annyival járulnak hozzá a finom por kibocsátásához, mint a dízelmotorok , amelyek az égési részecskék 39% -áért felelősek . „( P. 2 )A 6. oldalon található összefoglalóban megjegyezhetjük:
Egy másik FOEN-dokumentum meghatározza, hogy az üvegházhatás elleni küzdelemre , de a levegő védelmére irányuló intézkedések nem tartalmazhatják " a fűtőolaj cseréjét fával, mindaddig, amíg a fatüzelésű fűtőberendezések szennyező kibocsátása nem csökken a fűtőolajok szintjére. olajtüzelésű fűtőberendezések ”.
OPair módosítások2006-ban, Svájcban módosította szertartás a levegőszennyezésről (OPair) végrehajtása érdekében több intézkedést a cselekvési tervet, amely „a célja, hogy a kibocsátás csökkentésére a por, finom por, valamint a szén minden forrást. Dízel és fa korom ”. Ezek az intézkedések többek között a fatüzelésű fűtőberendezéseket célozzák meg, amelyek teljesítménye meghaladja a 70 kW-ot , amelyek többsége automatikus töltéssel rendelkezik, amelyek „megfelelő működtetés esetén is [...] legalább 300-szor több finom port bocsátanak ki, mint egy hasonló fűtőberendezés. olaj vagy gáz hajtja . "
PSI mérési kampányA lakott területeken a por káros koncentrációját rendszeresen mérik, főleg télen .
"Az összes porszemcsék is veszélyesek: a dízelmotorok és a kazánok által a fára kibocsátott koromrészecskék nem csak a tüdőt károsítják, hanem rákkeltő hatásúak is, és ezeket a lehető legnagyobb mértékben meg kell szüntetni ."A méréseket úgy végeztük, hogy a Paul-Scherrer Intézet (PSI), segítségével különösen tömegspektrometria , és szén-14, amely lehetővé teszi, hogy azonosítani fosszilis és nem fosszilis szén forrásokból finompor . A kombináció a két módszer lehetővé teszi, hogy egy teljes jellemzését részecskék átmérője kisebb, mint 1 mikrométer ( PM 1 ).
Az eredmények, együtt a kibocsátási adatok által közölt FOEN , lehetővé teszik, hogy megbecsüljük a hozzájárulását az egyes forrás teljes töltés a finom por: az égés a fa ( fa fűtőberendezések és nyílt láng használata ) hozzájárul „ jelentős ”, hogy kibocsátást. Bírság részecskék.
A fatüzelésű fűtőberendezések kibocsátásának csökkentésére a meglévő vagy tervezett megoldások a következők:
A Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség, megjegyezve, hogy a fatüzelésű üzemek finom részecskekibocsátása 1995 óta folyamatosan növekszik, 2007-ben kiadott egy útmutatót a fűtés felhasználói számára. Az útmutatót kísérő sajtóközlemény emlékeztet arra, hogy a fa az éghajlattal szemben semleges tüzelőanyag, de nem optimális körülmények között történő elégetése vagy nem megfelelő tüzelőanyagok használata levegőszennyezéshez vezethet, különösen részecskék és policiklusos aromás szénhidrogének révén. . A fő ajánlások a következők:
- megszabadulni a régi kandallóktól; - válasszon megfelelő, jó minőségű (tiszta és száraz) üzemanyagot; - biztosítja a fűtőberendezések optimális működését, különös tekintettel a telepítő tanácsára; - rendszeresen végezzen karbantartást a berendezésen, legalább minden fűtési időszak előtt. Egyre szigorúbb kibocsátási határértékekA hőberendezések légkörbe történő kibocsátását szabályozó fő intézkedés a BImSchV (de) : német törvény, amelynek legújabb módosításai 2010. március 22 - én léptek hatályba , és amely az eszközök teljesítményét és az atmoszférába történő kibocsátását szabályozza. kis és közepes méretű szilárd tüzelésű fűtőberendezések . Ez a törvény jelentősen hozzájárul a részecskekibocsátás csökkentéséhez: jelzéseket ad új készülékek építéséhez és szabályozza a meglévő kandallók rehabilitációját.
A fő újdonság, amelyet a BImSchV legutóbbi módosítása vezetett be, közepesen csökkentett névleges teljesítményű eszközökre vonatkozik. Ennek az új rendelkezésnek a bevezetése két szakaszban történik:
1 st PHASE tól 2010/03/22, hogy 2014/12/31 |
Mértékegység | Névleges hőteljesítmény ≥ 4 ≤ 500 kW |
Névleges hőteljesítmény > 500 kW |
---|---|---|---|
Összes por ( TSP) Fa, erdei apríték , ágak, fenyőtobozok |
mg / Nm 3 mg / Nm 3 |
100 60 |
100 60 |
Szén-monoxid ( CO ) Fa, erdei apríték , ágak, fenyőtobozok |
mg / Nm 3 mg / Nm 3 |
000 1 800 |
500 500 |
2 ND FÁZIS 2015/01/01 |
Mértékegység | Névleges hőteljesítmény
≥ 4 kW |
---|---|---|
Összes por ( TSP) | mg / Nm 3 | 20 |
Szén-monoxid ( CO ) | mg / Nm 3 | 400 |
A 4 kW- nál kisebb névleges hőteljesítményű készülékek kibocsátási határértékei megmaradnak a BImSchV legutóbbi módosítása előtt megállapított határértékeknek .
Eszköztípus | CO (mg / m 3 ) | Por (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Pellet kályha víztartállyal | 400 | 30 |
Pellet kályha víztartály nélkül | 400 | 50 |
Akkumulátoros kályhák - betétek | 2000 | 75 |
Kályhák lapos fűtéssel | 2000 | 75 |
Kályhák töltő fűtéssel | 2500 | 75 |
Háztartási szilárd tüzelésű kályhák | 3000 | 75 |
Háztartási kályhák központi fűtéshez | 3,500 | 75 |
Eszköztípus | CO (mg / m 3 ) | Por (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Pellet kályha víztartállyal | 250 | 20 |
Pellet kályha víztartály nélkül | 250 | 30 |
Egyéb kályhák - Betétek | 1250 | 40 |
Háztartási tűzhelyek | 1500 | 40 |
A BImSchV módosítása azt is előírja, hogy a 70 kW- nál kisebb fűtőberendezéseket, amelyek nem felelnek meg a porkibocsátás határértékeinek, „porelválasztókkal” ( részecskeszűrők ) kell felszerelni vagy ki kell cserélni.
A szigorúbb jogszabályokat 2015-ben hajtják végre, a " fatüzelés tilalmának " mozgalmat egyre több régió fogadja el.
A kormányzati szervek több éve tájékoztató kampányokat indítottak a készülékek hatékonyabb ( EPA tanúsítvánnyal rendelkező ) készülékek helyett történő cseréjére , arra ösztönözve, hogy ne ezt a fűtési módszert használják fő fűtési módként vagy szennyezési epizódok esetén. A Montrealban 1999 óta végrehajtott mintavételi kampányok valóban megmutatták a fahevítés hatását a részecskék , policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) és illékony szerves vegyületek (VOC) szintjére , különösen este és hétvégén.
Quebec2009. április 29. óta, néhány kivételtől eltekintve, Montreal városa megtiltotta új szilárd tüzelőanyaggal működő készülékek vagy kandallók telepítését ; csak jóváhagyott pelletkészülékek telepítése engedélyezett.
OntarioOntario tartomány készített és terjesztett egy brosúrát, amelyben arra késztették az egyéneket, hogy ne szereljék fel fatüzelésű kazánnal, vagy ha van ilyenük, ellenőrizzék jól az égést.
A Greenpeace nézőpontjaA kanadai Greenpeace szerint a fák égetése az energia miatt veszélyezteti az éghajlatot, az erdőket és az embereket.
A hamis széndioxid-semleges állítások elrejtik az éghajlat jelentős hatásait A természetes erdők energiatermelés céljából történő ipari hasznosításából fakadó erdőirtási problémák mellett a fák elégetése (legyen az áram, fűtés vagy bioüzemanyagok) széndioxid-semleges . " A legfrissebb tudomány azt mutatja, hogy a fák égése évtizedekig, ha nem évszázadokig járul hozzá a klímaváltozáshoz , amíg a megújuló fák el nem érik . " Összehasonlítva a széntüzelésű erőművek , „hogy ugyanolyan mennyiségű energiát, erdei biomassza erőművek Észak-Amerika bocsátanak ki, 150% -kal több CO 2., 400% -kal több szén-monoxid irritálja a tüdőt, és 200% -kal több finom részecske , amely asztmát okoz ” .„A boreális erdőből származó biomassza elégetése az éghajlat szempontjából rosszabb az erdők regenerálódásának lassúsága és a meglévő szén-dioxid-tározók törékenysége miatt. "
„Az Amerikai Tüdőszövetség sürgeti, hogy a jogszabályok ne mozdítsák elő a biomassza elégetését. A biomassza elégetése a nitrogén-oxidok , a finom részecskék és a kén-dioxid jelentős növekedését okozhatja , és súlyos egészségügyi következményekkel járhat gyermekeknél, idősebb felnőtteknél és tüdőbetegségben szenvedőknél. "
Különösen a fűtést illetően a nem kormányzati szervezet a következő megoldást javasolja: „ Biztosítsa, hogy csak ipari hulladék fapelleteket használjon fűtésre, és hajtsa végre a washingtoni kandalló szabvány alkalmazását minden lakossági fűtési létesítmény esetében. Ez az EPA-előírásoknál szigorúbb szabvány korlátozza a finom részecskekibocsátást ” . Forrás: A biomasszától ... a biomaszkádig2017-ben a fa fűtése közvetlenül a gáz és az áram mögött van. Ez a háztartások 48% -ában a fő fűtési eszköz (a fatüzelésű készülékek tulajdonosainak 35% -a "tartalékként", 17% pedig "örömére" használja). Zárt kandallók / betétek vagy kályhák és rönkkel vagy pellettel ellátott kazánok ma már nagyrészt uralják a piacot (2017-ben a fatüzelésű készülékeknek csak 12% -a hagyományos nyitott kandalló .
A faenergia kismértékben csökkent 2012 és 2017 között, de továbbra is nélkülözhetetlen: ez a "Franciaországban megtermelt megújuló energiák 40% -át teszi ki, jóval megelőzve az egyéb megújuló forrásokat". A napló az ország tüzelőanyag-fogyasztásának közel 70% -át adja, amelyet 6,8 millió fatüzelésű készüléket használó felhasználó használ. Az energiafa közel 90% -át termeli, messze megelőzve a pelletet (9%), valamint az elkészített brikettet és forgácsot (1%). A többéves energiaprogram (PPE) ösztönözni kívánja a megújuló hőtermelést (cél: + 40% 2028-ig 2028-ig 2012-hez képest), azzal a feltétellel, hogy 9,5 millió franciaországi házat hamarosan fával fűtenek "címkézett eszközzel" (jobb energiahatékonyság és alacsonyabb égéskibocsátás) 2023 előtt. Ademe (2019) szerint a használt eszközök 37% -a nemrégiben készült (<5 év). A pellet növekszik (az állomány 80% -a 2012 után származik). Míg a nyitott kandallók 2012-ben még mindig az esetek 29% -át képezték (háztartási fűtés), ez az arány 2017-ben 12% -ra esett vissza; az eszközök megújítását ezért továbbra is ösztönözni kell a hatékonyabb és kevésbé szennyező rendszerek (zöld láng címkével ellátott) rendszerek javára .
2017-ben, a gáz vagy elektromos fűtési költség Franciaországban 84-154 € / MWh ”, szemben 48-78 € / MWh egy napló rendszer (tűzhely, betét vagy kazán), és 73-103 € / MWh a rendszert. Granulált . Az Ademe szerint az olajkazán pelletkazánnal történő cseréje évente 1300 eurót takarít meg , tudva, hogy egy átlagos francia háztartás energiafogyasztásának 67% -a fűtés. A pelletkazánhoz szükséges 15 000 és 20 000 euró adójóváírással támogatható az energiaátmenet, az EGK-rendszer stb. Az Ademe azt javasolja, hogy hívjon tanácsadót a „FAIRE” hálózatból.
A megújuló energia fűrészelésére és előállítására hatalmas ipari komplexumot terveznek a Sardy-lès-Epiry városában található Morvan városában . A gardanne-i erőmű néven ismert provence-i hőerőmű úgynevezett keringő fluid ágyas technológiát alkalmaz .
VitákA tüzelőfa előállításának módja környezeti kérdéseket vet fel: az erdőgazdálkodás iparosodásának szorgalmazásával, tűlevelű fákon alapuló intenzív monokultúrás ültetvényekkel , a biodiverzitásban gazdagabb lombhullató erdők tiszta kivágásával , a talajra kiható technikák (aratógépek, vonóhorgonyok) gépesítésével. Másrészt, mivel az éghajlatváltozás működik, az így bevezetett ipari erdők nagyon törékenyek és különösen érzékenyek a hatalmas visszalépésekre , például 2019 őszén. A Science folyóiratban 2016-ban megjelent tanulmány szerint az erdőgazdálkodás iparosodása átalakult be ligniculture rontja a szén-dioxid. A legújabb könyvek pontosan meghatározzák ezeket a kockázatokat, és alternatív megoldásokat javasolnak: Alain-Claude Rameau által veszélyeztetett erdőink és a Gaspard d'Allens-i Main basse sur nos forest-ek.
KörnyezetszennyezésFranciaországban a fa égésekor bocsát ki több finom részecskék (elsősorban PM 1,0 , 1-nél kisebb mikrométer ), és bizonyos egyéb szennyező, mint az összes dízel járművek. Ezeknek a kibocsátásoknak a csökkentése közegészségügyi kérdés, amelyet a következő adatok megerősítenek:
Részvétel a végső energia fogyasztás |
SO 2 | NO x | CO | PM 2,5 | PM 1.0 | PAH | PCDD / F | NMVOC | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Energiafa | 5,9% | 1.68 | 3.68 | 38.3 | 45.2 | 60.8 | 73.1 | 19.8 | 21 * |
Fűtőolaj | nem elérhető | 9.90 | 4.90 | 0,56 | 1.65 | 2.28 | 0,56 | 0,25 | nem elérhető |
Szén | 3,4% | 37.4 | 4.09 | 2.78 | 2.26 | 2.20 | 0,00 | 2.84 | nem elérhető |
Földgáz és CNG | 21% | 1.46 | 8.38 | 1.22 | 0,72 | 0,99 | 0,02 | 0,86 | nem elérhető |
Teherautó szállítás | 26% | 0,34 | 53.5 | 12.9 | 17.1 | 16.8 | 17.0 | 1.48 | 10.0 |
Egyéb szállítás | 5,9% | 3.19 | 4.78 | 5.38 | 2.43 | 2.37 | 0,55 | 0,49 | 4.92 |
"A PAH-k viszonylag nagy arányban képződnek az égés során, különösen a biomasszaé, amely gyakran kevésbé jól ellenőrzött körülmények között zajlik (például nyitott kandallóban) a lakossági szektorban "
(SECTEN formátum, 75. o. )
„ A fő benzolkibocsátó ágazat a lakossági / tercier szektor, amelynek 2012-ben Franciaországban a teljes kibocsátása meghaladja a felét (53,2%), különösen a fa égése miatt, majd a közúti szállítás következik 14,9% -kal . "
(vö . 252. o. , a SECTEN formátum „NMVOC-k (beleértve a benzolt is) szakaszában”.Mint Svájc , van egy erős közötti aránytalanság viszonylagosan másodlagos jelentőségű fa tüzelőanyag az energiapiacon (így is mintegy 6% -a végső energiafelhasználás nagyvárosi Franciaország) és a nagyon jelentős mértékben hozzájárul a kibocsátás egyes főbb szennyezőanyagok; ez a szilárd tüzelőanyagokban rejlő aránytalanság elsősorban a háztartási fa fűtésének köszönhető; 2012-ben ez a fa energiafogyasztásának 72% -át tette ki, ráadásul ez volt az egyetlen nem ellenőrzött ágazat.
Hozzájárulás az energiafogyasztáshoz ebben az ágazatban |
PM 2,5 | |
---|---|---|
Ital | 5% | 84% |
Gázolaj | 13% | 13% |
Földgáz | 80% | <3% |
Forrás: Airparif (2011)
1990 óta összességében jelentős javulás tapasztalható, de még mindig nem elégséges. A készülékek megújítása még mindig viszonylag lassú, a régi, alacsony hatékonyságú és magas szennyezettségű készülékek ( nyitott kandallók , akár máshol régi, akár modern kialakításúak, de zárt kandallók, régi betétek és kályhák is) még mindig ott vannak; ezek az elavult eszközök erősen befolyásolják a táblázat eredményeit.
Ezenkívül vannak olyan gyakorlatok, amelyek kedvezőtlenek a jó égés szempontjából (különösen a túl zöld vagy túl nedves fa használata és a folyamatos, csökkentett sebességű tűz gyakorlata); maga a nagy teljesítményű készülék szennyező kibocsátása túlzott lehet, ha azt nem "a technika szabályainak megfelelően" használják.
További probléma, hogy az ipari fatüzelésű kazánházak 85% -a, amelyek hőteljesítménye kevesebb, mint 2 M W , elkerüli a minősített létesítményekre vonatkozó előírásokat (részletek a kollektív és az ipari kazánházak részben ).
Hozam | SO 2 | NOx | NMVOC | CO | PM 10 | PM 2,5 | PM 1.0 | PAH | Dioxin | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ital | 48% | 42 | 126. | 1996 | 11190 | 863 | 844 | 836 | 125 mg / GJ | 144 ng / GJ (ITEQ) |
Fűtőolaj | 83% | 114. | 60 | 3.6 | 48 | 18. | 18. | 15 | 841 ug / GJ | 0 |
Földgáz | 86% | 0.6 | 58 | 2.9 | 29. | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Szén | 69% | 876 | 72 | 22. | 721 | 216 | 214 | 212 | 2,3 ug / GJ | 555 ng / GJ (ITEQ) |
Az előző táblázattal ellentétben, amely összehasonlítja a fűtőberendezések kibocsátását a teljes fatüzelésű készülékpark (régi és jelenlegi) kibocsátásával, az alábbi táblázat a fűtőkészülékek kibocsátásának összehasonlítását mutatja be: az összes áram:
Hozam (%) | PM10 (g / GJ) | PAH (mg / GJ) | NMVOC (g / GJ) | Benzol (g / GJ) | |
---|---|---|---|---|---|
Fa (jelenlegi kályha) | 60 | 411.7 | 1003,3 | 666,7 | 100,00 |
Fa (jelenlegi kazán) | 70 | 135.7 | 78.6 | 428,6 | 64.3 |
FOD (kazán) | 83. | 14.6 | 1.2 | 3.6 | 0.2 |
Gáz (kazán) | 86 | 0,0 | 0,0 | 2.9 | 0,3 |
Szén (kazán) | 70 | 101.4 | 0,0 | 21.4 | 0.9 |
Kivonat a fatüzelésből származó kibocsátások hatása a levegő minőségére ( MEDD , 2006) dokumentumból.
A részecsketerv Célok a hazai szektorbanA hazai szektorban a fatüzelésből származó szennyező kibocsátások jelentősebb csökkentéséhez a flotta megújításának felgyorsítása és a készülékek folyamatos fejlesztése szükséges.
Ezek a célkitűzések szerepelnek a részecskék terv (amely beépül a második Nemzeti Egészségügyi és Környezetvédelmi Terv ) és vannak folyamatban: adójóváírást kínál kedvezményes megújítására vonatkozó régi készülékek hajtottak végre 2010-ben, és az evolúció a A Zöld Láng címke a porkibocsátás csökkentése érdekében hatékony lesz1 st január 2011-es(vö. külső linkek: ADEME sajtóközlemény ). 2006-ban a "zöld láng, adójóváírás" akcióinak "elégtelenségére" hívta fel a figyelmet az Ökológiai, Fenntartható Fejlődési és Energiaügyi Minisztérium jelentése .
Egyéb intézkedéseket is megemlítenek , ideértve az emissziós szűrési technológiák ( elektrosztatikus kicsapók ) kifejlesztését is, ezeket a technológiákat „ráadásul már más európai országokban is használják ” (a terv 11. oldala).
A teljes hatékonyság érdekében ezeknek az intézkedéseknek a teljes népességet érintő információkkal kell kiegészülniük :
„ A részecskék által kibocsátott lakossági szektorban zömével származó fa égési berendezések . [...] A fatüzelés, mivel megközelíti a "természetes és ősi" gyakorlatot, képet mutat a saját gyakorlatáról , ami indokolt a CO 2 egyensúly szempontjából, de nem részecskék , illékony szerves vegyületek (VOC) vagy policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) esetében. A teljesebb kommunikáció ezért fejleszteni kell a cél minden polgár , mert kibocsátás a hazai szektor jelentős. ”(A terv 9. oldala).Az előző ajánlás visszhangozza a Nemzeti Légitanács elnökének ezt a figyelmeztetését egy 2007-ben a miniszterelnökhöz eljuttatott jelentésben : "De a fa égése szennyezi [...] Ez a valóság ma ismeretlen, vagy akár homályos. Franciaországban".
Egy részt a szabad levegőn való égetésnek szentelünk .
A részecsketerv helyi megvalósításaAz Ökológiai Minisztérium „A részecsketerv helyi megvalósítása” projektje helyi szintű különféle intézkedéseket irányoz elő a hazai szektorban. Például a levegőminőségre "érzékeny" területeken és / vagy a légköri védelmi terv hatálya alá tartozó területeken fontolja meg a fafűtés szabályozását vagy akár a nyílt tűzhelyek új létesítményekbe történő beépítésének (vagy megújításának) tilalmát , vagy akár ingatlanértékesítés és a meglévőkben történő használat tilalma, még jóváhagyási célokból is, az a követelmény, hogy telepítsenek elektrosztatikus leválasztót új építményekbe, amelyek fatüzelésű készülékkel vannak felszerelve, akárcsak a meglévő épületek, helyi pénzügyi támogatást biztosítva szükséges.
Az épületekben előnyben kell részesíteni a fűtési hálózatokat vagy a kollektív fatüzelésű berendezéseket .
Ami a biomassza gyenge elégetésével járó kockázatokról szóló közleményt illeti , a projekt az ADEME által benyújtott dokumentum módosítását javasolja : "Az ADEME fatüzeléséről szóló dokumentumból: készítsen rövidebb dokumentumot, és inkább a levegő minőségére összpontosítson . ".
KövetkeztetésA tüzelőanyag szennyező kibocsátásának csökkentésére irányuló intézkedések az azt használó valamennyi ágazatban (egyéni lakóingatlanok, kollektív lakóingatlanok és tercierek, ipar) szükségesek ezen üzemanyag fenntartható fejlődésének biztosításához. Lásd különösen a 4. § 15. oldalát.
Íme egy kivonat a faenergia-ágazatra vonatkozó CSTB- tanulmány következtetéséből : " Nem szabad lebecsülni bizonyos szempontok, például a levegőminőség vagy az egészségügyi kockázatok fontosságát , különben a jót veszélyeztetik. Az ágazat fejlődése ".
A Zöld Láng címke kialakulásaMivel 1 -jén 2011 januárjában a Flame címke zöld környezetvédelmi teljesítményét az egyes fűtőtestek fakészlet figyelembe veszi a kibocsátott por ( TSP ). Ez a kritérium már tartalmazza az 5 csillagos osztályt.
Mivel 1 st január 2012-es, csak a 4 vagy 5 csillagos csillagok jelölik a zöld láng címkét. Mivel1 st január 2015-ös, a Flamme Verte címkét csak 5 csillagos eszközök kapják.
A porkibocsátási határértékek alakulásaBerendezés típusa | Részecskekibocsátási mennyiség mg / Nm 3-ben (tartományok) |
---|---|
Nyitott kandalló | 1500-5000 |
Régi zárt kandalló (2000 előtt gyártva) |
500 |
Green Flame Appliance 4 csillagos | 80-125 |
Green Flame Appliance 5 csillagos | 40-80 |
Ezt követően új osztályokat, 6 és 7 csillagot fejlesztenek ki.
A fa egyedi égetését az SRCAE és / vagy a PPA ( légköri védelmi tervek) által meghatározott, a levegőminőségre érzékeny területeken , a fent említett " A terv részecskéinek helyi megvalósítása " című projekt előírja, hogy „ Új létesítmények, vagy akár ingatlanok viszonteladása esetén” az „ 5 csillagos Zöld Láng” címke megléte , vagy akár elektrosztatikus kicsapóval való felszerelés kötelezettsége . ".
Még alacsonyabb határértékek Párizsbanaz 1 st január 2015-ös, a biomassza tüzelőanyagként történő használata tüzelőberendezésekben Párizsban tilos :
Ezt a tilalmat 2016 őszén megszüntették a kiegészítő fűtőberendezések esetében.
Légkörvédelmi tervInter-prefektusi rendeletben hozott március 2013 részeként Atmosphere Protection Plan , a fa égésekor teljesen betiltották a település Párizs és az égési nyitott kémények tilos a települések egy bejelentett területet. „Kényes” a Ile de-France régió , innen:1 st január 2015. A tilalmat a következő ősszel feloldották a kiegészítő fűtőberendezésekről.
A tiltó intézkedéseket a Rhône-Alpes régióban is tervezik .
Részletek Île-de-France-ról
Nagyvárosokban a fatüzek gyorsan hozzájárulhatnak a levegőszennyezés bizonyos szabályozási határértékeinek túllépéséhez, ideértve a mikrorészecskéket , a PAH-kat és a koromot is . Az Île-de-France Regionális és Tárcaközi Környezetvédelmi és Energiaügyi Igazgatóság (DRIEE IF) szerint ezek a részecskék kibocsátásának 23% -át teszik ki Île-de-France-ban, vagyis annyival, mint az út kipufogógázai járművek. Úgy gondolják, hogy a mikrorészecskék felelősek a várható élettartam 6 hónapos csökkenéséért.
2014-ben a "jóváhagyási" tűz engedélyezett marad (betétben, kályhában vagy kandallóban) és bizonyos feltételek mellett (31. cikk), de 2015-től prefektusi rendelettel tilos fatüzeket tűzni Párizsban, kivéve bizonyos pékeket vagy pizzériákat. nagyon kevés port kibocsátó készülékekben. Ugyanez vonatkozik a Párizson kívüli „levegőminőségre érzékeny területen” belül nyitva tartó otthonokra 435 Île-de-France településen . A fahevítés engedélyezett kazánokban továbbra is engedélyezett marad, valamint kályhákon vagy zárt kályhákon keresztül (betéttípus, amelynek hozama elérheti a 75% -ot, de amelyet jól karbantartani kell, ideértve az éves seprést is). 2015-től „Minden új egyedi fatüzelésű készüléknek hatékonynak kell lennie” .
A jogszabály meghatározza a „füstgátló zónákat”, amelyek korlátozzák a szennyezés elleni küzdelemre engedélyezett üzemanyagok típusait, különösen a lakóövezetekben. Például a Kensington királyi körzetben és a London közelében található Chelsea- ben fatüzek tilosak.
A fejlődő országok szegény családjaiban a fát , a faszenet és más szilárd tüzelőanyagokat ( főleg a mezőgazdasági maradványokat és a faszenet ) gyakran elégetik nyílt tűzben vagy nem hatékony kályhákban . A hiányos égés következtében apró részecskék és egyéb, az emberi egészségre káros anyagok ismertek a háztartási környezetbe.
Szennyezőanyag | Kibocsátás (mg / m 3 ) |
Megengedett standard (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Szén-monoxid | 150 | 10. |
Részecskék | 3.3 | 0.1 |
Benzol | 0.8 | 0,002 |
1,3-butadién | 0,15 | 0,000 3 |
Formaldehid | 0.7 | 0.1 |
Mivel a szilárd tüzelőanyagok felhasználása várhatóan továbbra is magas szinten marad a háztartásokban, az utóbbi levegőminőségének javítására irányuló erőfeszítések két tengelyre összpontosulnak:
A fejlődő országokban sok család kémény vagy hatékony burkolat nélküli fatüzelésű kályhákat használ a füst elszívására . Azonban még kályhák hatékony kémények nem szünteti meg teljesen fedett szennyezés miatt a szivárgás, hogy gyakran fordul elő, ami néhány kipufogó füst visszatérjen a házat . Az expozíció a legszegényebb nők és kisgyermekek körében a fejlődő országokban, vidéken és városokban egyaránt , mivel ezek a csoportok leggyakrabban a főzés idején vannak jelen .
A bioüzemanyagokat használó háztartásokban többször is megfigyeltek számos egészségügyi hatást , amelyek az esetek többségében fából vagy teljesen fából állnak . Különösen a következő hatások tapasztalhatók:
A szilárd tüzelőanyagok használata évente 800–2,4 millió korai halálesetet okozhat.
2006-ban az International Agency for Research on Cancer (IARC) áttekintette a bizonyítékokat globálisan és minősített füst származó háztartási bioüzemanyagok , mint egy lehetséges emberi rákkeltő , míg a füst származó faszén volt, szerepel egy emberi rákkeltő. Bizonyított .
A kültéri levegőszennyezéssel, valamint az aktív és passzív dohányzással kapcsolatos vizsgálatok alapján a szívbetegségeket várhatóan az otthon elégetett biomasszából származó füst is okozhatja , de úgy tűnik, hogy a fejlődő országok háztartásain nem végeztek tanulmányokat . Hasonlóképpen az asztma eseteire is számítani lehet , ami jelenleg vizsgálandó lehetőség.
Továbbfejlesztett kályhákForrás: FAO
Az alternatív tüzelőanyagokat, például a cseppfolyósított petróleumgázt (LPG), könnyebb használni, kevesebb kibocsátást produkálnak és kevesebb szennyező anyagnak vannak kitéve. Ezek azonban drágák, nem érhetők el mindenhol és ismeretlenek egyes kultúrákban; a fejlődő országokban is alkalmazhatatlanok, különösen a szegény vidéki területeken.
A fa otthoni felhasználása olyan eszközökben, amelyek nem elégetik meg teljesen az üzemanyagot, összeegyeztethetetlen a fenntartható fejlődés hosszú távú stratégiájával . A főzési és fűtési módszerek szintén fontosak az üzemanyagok és kályhák helyes használatában , amelynek célja a felhasznált energia és az elfogyasztott üzemanyag csökkentése .
A megfelelően vágott és fűszerezett fa és a továbbfejlesztett kályhák jól megtervezett, jól megépített és jól használható kéményekkel és burkolatokkal jelentősen csökkentik a konyhák szennyezését . Azonban nem könnyű hatékony és fenntartható kályhákat nagy mennyiségben forgalmazni. Egyes területeken a továbbfejlesztett kályhák átvételének kulturális korlátai akadályokat jelentettek. Az a tény azonban, hogy ezeknek a kályháknak társadalmi (időmegtakarítási), ökológiai (faanyagmegőrzési) és gazdasági (kevesebb üzemanyag-ellátással járó) előnyei is lehetnek, ösztönzi az erőfeszítéseket arra, hogy megtalálják a szélesebb körű terjesztés módjait.
A kályhák új generációja, nevezetesen a bioüzemanyagok " gázosítói " már kaphatók Kínában . Ezek a kályhák, amelyek fa és más típusú bioüzemanyagok elégetésére használhatók , elősegítik a részben megégett füst belső szekunder égését , és kéményekkel is vannak ellátva ; céljuk rendkívül alacsony károsanyag-kibocsátás. A laboratóriumi vizsgálatok azt mutatják, hogy amikor ezek a kályhák megfelelően működnek, kibocsátási szintjük megegyezik az LPG-vel . A kihívás az, hogy úgy tervezzük őket, hogy megbízhatóak és olcsók legyenek.
Egyéb energiaforrások felhasználásaForrás: WHO / UNDP 2004 közös nyilatkozat
A WHO és az UNDP szerint a háztartások szennyezésének orvoslása magában foglalja a szilárd tüzelőanyagok (fa, tehéntrágya , mezőgazdasági maradványok vagy szén ) cseréjét tisztább megoldásokkal , jelen esetben gázzal , folyékony üzemanyagokkal és az elektromossággal . Bár ezek az energiaforrások manapság általában fosszilis tüzelőanyagokból származnak , " ez nem feltétlenül lesz így a jövőben, amikor a megújuló energiák megkönnyítik a természetes ökoszisztéma védelmét ". Ezenkívül a kormányok, a segélyszervezetek közössége, a civil társadalom és más kulcsfontosságú partnerek felismerhetik, hogy a beltéri füst komolyan befolyásolja a vidéki nők és gyermekeik egészségét, és ennek megfelelően járnak el . "
A fa, mint energiaforrás, pozitívan járul hozzá a gazdasági környezethez: egyrészt az általa generált erdők kezelésével nagyon erősen befolyásolja a területhasználat tervezését; másrészt fejleszti a helyi gazdaságot az egész láncban létrehozott munkahelyeken keresztül ( fakitermelés , termelés, betakarítás, logisztika).
Az erdők hagyományos kiaknázása tűzifa előállításához vezetett a metszés technikájához, a pollard fához és az erdőgazdálkodás egyik formájához , a rézfához , amely lehetővé tette kis átmérőjű fa termelését (két változat Rendkívül, iparilag betakarított) a rövid vágásfordulójú (TCR) és a nagyon rövid vágásfordulójú (TTCR) alapján a betakarítás a fűz klónok sűrűn ültetett sorokban).
A kezelés grove termelő fűrészáru , azonban lehetővé teszi a termelés kis fa fűtés első gyérítésekre. Ezenkívül a rönk faanyaggá történő átalakítása csak 40% -os hozamot (keményfák esetében) és 80% -ot (tűlevelűek esetében) eredményez, a fennmaradó részt pedig pelletekben vagy másokban lehet felhasználni.
Az addig nem értékelt fakitermelési maradványok (ágak és apró erdők) aprítása erdei apríték formájában ígéretes technika az ellátás szempontjából, de ökológiai problémákat okozhat (a kifejezetten függő szaproxilofág fajok eltűnése, kimerülés és degradációja a talaj ). Az Ademe (2007) által összegyűjtött további adatok szerint az " A perjel ésszerű kezelése " című útmutató közzététele után a permetet őrlés előtt jól le kell szárítani a szántóföldön, mert "a lombozat a biomassza kevesebb, mint 5% -át képviseli. az ásványi tömeg harmada ” . A növekvő nedv alatt sem szabad levágni.
A tüzelőfa előállítása közvetett módon elősegíti az erdőgazdálkodást és a fakitermelést azáltal, hogy az első ritkítást nyereségessé teszi . A tüzelőanyag teljesítményének növekedése mindazonáltal felveti a versenyt a rákpapír , sőt néha a faanyag ellátási láncaival szemben (például Görögországban, ahol 2012 télen emelkedett a fűtőolaj magas ára). mindenféle fa).
A 2009 , cselekvési terv arra ösztönzi a megújuló energiaforrások
A többéves energetikai program ambiciózus célokat tűz ki a fa fűtésére: 7 főről 9,3 millióra kell növelni a fatüzelésű fűtési rendszert 2028-ig. A fatüzelésű készülékek értékesítése a 2012. évi 530 000 egységről 2017-re 345 000 egységre nőtt, A Xerfi cég becslése szerint a piac 2021-re 422 000 darabra emelkedhet.
Franciaország vezető európai faenergia-termelőként ( 2004-ben 9,18 millió tonna olajegyenértékkel ) tartozik elsősorban a háztartási fűtésnek (körülbelül 7,4 Mtoe ). Az egyéni házakban több mint 5 millió háztartás rendelkezik fafűtéssel (a betétek és zárt kandallók 45% -a, a nyitott kandallók 27% -a, a kályhák 13% -a, a kályhák 9% -a és az egyedi kazánok 6% -a). Ezen eszközök energiahatékonysága továbbra is alacsony (40-50%) a piacon lévő új termékekhez képest, amelyek hatékonysága meghaladja a 65% -ot. A „2000–2006-os faenergetikai terv” és a megújuló energiát használó készülékekre vonatkozó adótörvény (50% -os adójóváírás 2006-ban) egyik legnagyobb kihívása a nagy energiájú fatüzelésű készülékek felé történő megújulás felgyorsítása. a telepített park méretének növelése.
A faenergia-terv a faenergia ipari , kollektív és tercier szektorban történő fejlesztésének fontos elemét is tartalmazza . A 2006. évi cél 1000 további kazánház (600 kollektív és 400 ipari) üzembe helyezése 1000 megawatt teljesítményű (350 MW kollektív és 650 MW ipari), azaz további faanyag előállítása. 0,3 Mtoe ( 0,12 Mtoe) energia a kollektíva számára és 0,18 Mtoe az ipar számára). Ennek a tervnek a célkitűzéseit 1090 kazánház mennyiségével már sikerült elérni. A megtermelt energia tekintetében öt év után a cél 73% -án vagyunk. A 2005-ös és 2006-os évre még 80 000 lábujjat kell megmenteni.
2004 végén a Környezetvédelmi és Energiagazdálkodási Ügynökség becslése szerint a működő kollektív fűtési rendszerek flottája 641 létesítményt, azaz 430 MW beépített hőteljesítményt tartalmaz (évente + 13%). 2000 óta átlagosan). Az ipari kazánházak flottája (1 MW- nál nagyobb teljesítménnyel ) 1000 egységre becsülhető, 2500 MW teljesítmény mellett . Ezt a parkot néhány nagy teljesítményű egység jellemzi a zúzóiparban, amelyek kapcsolt energiatermeléssel működnek. A villamosenergia-termeléssel kapcsolatban a kormány 2007. január 11-én közölte a biomassza-biogáz pályázati felhívás eredményeit a 12 MW-ot meghaladó vagy annál nagyobb létesítmények esetében . A miniszter 14 biomassza projektet (216 MWe ) és 1 biogáz projektet (16 MWe ) választott ki, amelyeknek 1,8 TWh további villamosenergia-termelést kell lehetővé tenniük . A promóterek által kért átlagos vételár 86 € / MWh, míg a nagykereskedelmi piacon 35 € / MWh . A 12 MW alatti teljesítményű biomassza elégetésével előállított villamos energia beszerzési ára 49 € / MWh , plusz 0 és 12 € / MWh közötti energiahatékonysági díj . A potenciál továbbra is jelentős Franciaországban. Az Ademe megbízásából készített tanulmány további és éves nemzeti fizikai lerakódást azonosított 7–12 Mtoe erdőforgács között (a maradványok és a fakitermelés szintjétől függően), vagyis annyit, amennyit jelenleg üzemeltetnek.
A Franciaországra vonatkozó energia-éghajlati tervek 2020-ig történő frissítésével kapcsolatban az Ökológiai Minisztérium energiaügyi és éghajlat-politikai főigazgatója a következő részleteket közli :
„A biomassza a hőtermelés várható fejlesztéseinek jelentős részét képviseli ( a 2020-ra tervezett 20 Mtoe közül 9 ). Szükség lesz annak biztosítása, hogy a forrás nem vezetnek konfliktusokhoz a használat és hogy ellenőrizzék a problémát a légszennyezés . Ha ezeket a problémákat nem kezelik megfelelően, a projektek összeomolást tapasztalhatnak. A biomassza felhasználásának fejlesztése részben pályázati felhívások útján zajlik , amely mechanizmus biztosítja, hogy az ellátási terv összeegyeztethető legyen a fa egyéb felhasználásaival. ".A teljes francia energiafogyasztáshoz 3% -os hozzájárulással a faenergia már az ország fatermelésének 25% -át képviselte. Ezért nem lesz képes önmagában megoldani a felmerülő energetikai kihívásokat.
M lábujj | 1990 | 2000 | 2005 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|
Energiafogyasztás | 10.26 | 8.83 | 8.52 | 9.55 | 9.86 |
Teljes energiafogyasztás | 228.3 | 267,0 | 275.2 | 263.5 | 265.5 |
Mtep | 1990 | 2000 | 2005 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|
Energiafogyasztás | 10.13 | 8.67 | 8.32 | 8.94 | 9.23 |
Teljes energiafogyasztás | 140.7 | 157.3 | 160.3 | 154.9 | 155.2 |
2009-ben a faenergia-felhasználást 3,5 millió m 3 -re becsülték , amelynek a rönk 40% -a, a faforgács 53% -a és a pellet 7% -a volt. A fatüzelés az Énergie Bois Suisse szerint a hőpiac 7% -át és a Svájcban felhasznált energia 3,9% -át képviseli. 2009-ben a fa volt a második megújuló anyag az országban a vízenergia mögött . A svájci erdőt 420 millió m 3 faanyag alkotja, amely 1,27 millió hektáron terül el, vagyis Svájc területének 31% -a (12 746 km 2 ). Az erdősűrűség hektáronként 350 m 3 . Az erdő évente 7–7,5 millió m 3 hasznos fát termel, amelyből 5 milliót már kiaknáznak, összesen 6,5 millió m 3 fogyasztással .