Pasak Kauno technologijos universiteto (KTU) Cheminės technologijos fakulteto Aplinkosaugos technologijos katedros vedėjo Lino Kliučininko, biokuro deginimo metu į aplinką išsiskiria azoto oksidai, anglies junginiai, lakūs organiniai junginiai ir aerozolio dalelės. Šios gali būti kietosios ar kondensuotis lašelių pavidalu. Savo ruožtu, susiformavę skysčio lašeliai gali absorbuoti dujinius teršalus ir kietąsias daleles.
„Pastaraisiais metais kietasis biokuras sparčiai išpopuliarėjo šilumos energetikoje. Jis plačiai naudojamas ne tik šildymui namų ūkiuose, centralizuoto šildymo sistemose, bet ir įvairiems technologiniams procesams vykdyti pramonės, paslaugų ir žemės ūkio sektoriuose. Biokuro deginimo metu išskiriama tarša gali būti siejama su neefektyviu senų šildymo sistemų naudojimu ir senos konstrukcijos buitiniais katilais. Didžioji dalis Lietuvos namų ūkių turi techniškai pasenusius šildymo katilus, kurie ir sukelia taršą dėl prastai organizuoto degimo proceso.
Beje, Stanfordo universiteto profesoriaus Mark Z. Jacobson paskelbti skaičiavimai įrodo, kad pasauliniu mastu biomasės deginimo sukelta tarša daro daug didesnį poveikį klimato pokyčiams ir žmogaus sveikatai nei tai buvo manoma iki šiol”, - dėstė L Kliučininkas.
Taršai mažinti – inovatyvios priemonės
Biokuro deginimo technologijų vystymo bei katilinių projektavimo, gamybos ir diegimo bendrovės „Enerstena“ kuro tyrimų laboratorijos vedėjos Jolitos Mockuvienės teigimu, neigiamas poveikis aplinkai ir žmonėms mažinamas atliekant kuro sudėties tyrimus bei sukuriant ar tobulinant deginimo technologijas.
„Pramoniniai biokurą naudojantys katilai, įrengti centralizuoto šildymo katilinėse yra visiškai kito technologinio lygmens. Čia degimo procesas gerai organizuotas, kontroliuojamas kompiuterinėmis sistemomis, o katilai pasižymi aukštu energetiniu efektyvumu. Todėl šių katilų teršalų koncentracijos degimo produktuose yra šimtus ir tūkstančius kartų mažesnės negu buitiniuose katiluose. Be to, pramoninių katilų emisijos yra nuolat kontroliuojamos ir turi atitikti griežtas aplinkosaugines normas. Tinkamai planuojant ir projektuojant biokuro katilinę, triukšmą ir biokuro transportavimo poveikį galima sumažinti. Teršalų susidarymas deginant biokurą priklauso nuo biokuro rūšies, jo sudėties ir degimo technologijų.
Kiekviena biokuro rūšis turi tam tikras degimo savybes ir energetinę vertę. Šiuo metu vis populiarėjančios alternatyvios biokuro rūšys, tokios kaip agrarinės kilmės kuras, pasižymi probleminėmis degimo savybėmis. Todėl, norint efektyviai išnaudoti agrarinės kilmės biokurą kurą ir tuo pačiu sumažinti degimo metu išsiskiriančių kenksmingų medžiagų kiekį, didžiulis dėmesys reikalingas tiek atliekant tokio kuro sudėties tyrimus, tiek sukuriant ar tobulinant deginimo technologijas. Kovojant su kietųjų dalelių ir dujiniais išmetimais, ypatingas dėmesys yra skiriamas ir emisijų valymo technologijų tobulinimui.
Todėl norint atitikti naujus ES direktyvos 2015/2193 reikalavimus reikalingi išsamūs duomenys apie biokuro ir jo degimo produktų sudėtį, kad po to būtų projektuojamos optimizuotos dūmų valymo sistemos, tobulinamos pakurų ir katilų konstrukcijos, parenkami degimo technologiniai parametrai, kad būtų sumažintos teršalų emisijos. Aukštą dūmų išvalymo laipsnį galima pasiekti naudojant įvairių valymo technologijų (multiciklonų, rankovinių filtrų, elektrostatinių filtrų ar šlapių skruberių) kombinacijas“, - teigė J. Mockuvienė.
Naujausi sprendimai – studentų išradimai ir pasiūlymai
Du KTU Aplinkosaugos inžinerijos studijų programos magistrantai, apgynę savo magistro projektus šiais metais, nagrinėjo biokuro deginimo metu generuojamos oro taršos pobūdį bei teikė pasiūlymus taršos mažinimui.
Inga Brusokaitė darbe „Selektyvaus nekatalitinio NOx šalinimo iš biokuro degimo produktų metodo optimizavimas“ analizavo biokuro naudojimo energijos gamybai metu susidarančių azoto oksidų šalinimo iš išmetamųjų dujų technologijas. Eksperimentinių tyrimų metu realiai veikiančioje katilinėje buvo išbandomas selektyvus nekatalitinis azoto oksidų šalinimo metodas. Gautos išvados rodo, jog toks metodas yra efektyvus ir gali būti įdiegtas tiek naujose, tiek ir esamose biokurą deginančiose katilinėse nekeičiant katilų konstrukcijos.
Kietųjų dalelių šalinimo iš biokuro katilinės išlakų problemą sprendė Justas Drukteinis, savo magistro projekte „Aerodinaminio lašelių separatoriaus panaudojimo degimo emisijų mažinimui tyrimas“. Pasitelkus teorinius aerozolio fizikos skaičiavimo ir matematinio modeliavimo rezultatus, buvo pagamintas ir ištestuotas optimalių parametrų aerodinaminis lašelių sulaikymo įrenginys.
Jame sugaudomi ir pašalinami biokuro deginimo proceso išlakose esantys pakibę garo lašeliai, kuriuose yra suspenduota dalis kietųjų dalelių. Bandymų laboratorijoje metu įrenginio efektyvumas pasiekė 100 proc., išbandymai realiomis sąlygomis dar vyksta ir yra viena iš būsimųjų aplinkosaugos inžinerijos magistrantų baigiamųjų projektų temų. Tikime, jog šie sprendimai netrukus bus pritaikyti ir praktikoje”,- pasakojo magistras Justas Drukteinis.