Πελλετοποίηση
Τα pellets είναι καύσιμα που παράγονται από συμπιεσμένη βιομάζα. Ο πιο κοινός τύπος είναι τα pellets ξύλου που παράγονται απο πριονίδι και άλλα υποπροϊόντα ξύλου, που προέρχονται είτε από βιομηχανική είτε από δασοκομική ή αγροτική δραστηριότητα. Pellets μπορούν επίσης να παραχθούν από συμπιεσμένα χόρτα. Τα pellets παράγονται σε διάφορους τύπους και ποιότητες ως καύσιμη ύλη για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, κατοικίες, βιομηχανική χρήση, αγροτική χρήση κλπ. με υψηλή πυκνότητα και χαμηλό περιεχόμενο υγρασίας (κάτω του 10%) πράγμα που τους επιτρέπει να καίγονται με πολύ μεγάλη απόδοση και αποτελεσματικότητα.
Επιπλέον, η κανονική τους γεωμετρία και το μικρό τους μέγεθος, επιτρέπουν αυτόματη τροφοδοσία με πολύ ακριβή και λεπτή ρύθμιση. Μπορούν να προωθηθούν σε καυστήρα μέσω κοχλία ή ιμάντα τροφοδοσίας, ή μέσω πνευματικού συστήματος τροφοδοσίας. Η υψηλή πυκνότητά τους επίσης επιτρέπει την εύκολη αποθήκευση και μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις. Μπορούν πολύ εύκολα να μεταφερθούν με πνευματικό σύστημα μεταφοράς από ένα τάνκερ σε χώρο αποθήκευσης ή από ένα σιλό στον καυστήρα.articulates when properly maintained and operated.
Μια μεγάλη ποικιλία καυστήρων και άλλων θερμαντικών μέσων pellet κατασκευάστηκε και μπήκε στην αγορά μετά ατο 1993. Ειδικά μετά την ραγδαία αύξηση της τιμής των υγρών καυσίμων μεταά το 2005, η ζήτηση για pellet αυξήθηκε στην Ευρώπη και την Βόρεια Αμερική και μια μεγάλη βιομηχανία αναπτύχθηκε. Βάσει του International Energy AgencyTask 40 η παραγωγή pellet ξύλου υπερδιπλασιάσθηκε από μεταξύ του 2006 και του 2010 σε περισσότερο από 14 εκατομμύρια τόνους. Σε μια έρευνα του 2012 το Biomass Energy Resource Center περιμένει η παραγωγή pellet στην Βόρειο Αμερική να διπλασιασθεί και πάλι στα επόμενα πέντε χρόνια.
Τα pellets παράγονται συμπιέζοντας το πρωτογενές υλικό το οποίο πρώτα έχει περάσει από σπαστήρα (shredder) και έχει αναμειχθεί σε μια ομοιογενή μάζα που μοιάζει με ζυμάρι. Η μάζα αυτή προωθείται σε μια πρέσσα όπου περνάει μέσα από μια διάτρητη μήτρα, με διάμετρο οπής συνήθως 6 χιλιοστά, ορισμένες φορές όμως 8 χιλιοστά ή και μεγαλύτερο. Η υψηλή πίεση της πρέσσας προκαλεί υπερθέρμανση του ξύλου και η περιεχόμενη λιγνίνη λειώνει δημιουργώντας μια φυσική κόλλα που συγκρατεί το pellet καθώς κρυώνει.
Pellets μπορούν να παραχθούν και από χόρτα και άλλες μορφές μή ξυλώδους βιομάζας που δεν περιέχουν λιγνίνη. Ξηροί σπόροι (υποπροϊόν ζυθποιϊας, ή αλλες συνεκτικές ύλες μπορούν να προστεθούν στο μείγμα ώστε να προσδώσουν την απαραίτητη συνοχή.
Τα pellets από φλοιό ρυζιού παρασκευάζονται με την συμπίεση φλοιού ρυζιού το οποίο παίρνουμε ως υποπροϊόν της καλλιέργειας και της επεξεργασίας του συγκεκριμένου είδους. Το pellet αυτό έχει χαρακτηριστικά πρόμοια με το pellet ξύλου και είναι πιό φιλικό πρός το περιβάλλον καθώς η πρώτη ύλη είναι απόρριμμα. Το ενεργειακό περιεχομενο είναι περίπου 4.000-4.200kcal/kg και η περιεχόμενη υγρασία είναι συνήθως λιγότερο από 10%. Το μέγεθος των pellets είναι συνήθως 6Χ25 χιλιοστά και η μορφή τους κυλινδρική αν και μπρικέττες μεγαλύτερου μεγέθους είναι κοινές. Οι μπρικέττες είναι φθηνότερες από pellets ίσου θερμικού περιεχομένου, και τα δύο είδη όμως μπορούν να κατασκευασθούν επιτόπου στον τόπο παραγωγής του απορρίμματος. Σε περιοχές όπου άλλες μορφές σιτηρών είναι πιο διαδεδομένες, τα απορρίμματα τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή pellets, ακριβώς όπως ο φλοιός του ρυζιού.
Μια αναφορά στο Massachusetts Department of Energy Resources υπολογίζει την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή και την μεταφορά των pellets σε λιγότερο από 2% του ενεργειακού τους περιεχομένου. Ενας υπολογισμός του Massachusetts Department of Energy Resources και του Clean Energy Research Centre, του Πανεπιστημίου του British Columbia, για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις εξαγομένων pellets ξύλου, που δημοσιεύθηκε το 2009, καταλήγει στο ότι η ενέργεια που απαιτείται για την μεταφορά καναδικών pellets από το Βανκούβερ στη Στοκχόλμη (15.500 μέσω της Διώρυγος του Παναμά) είναι περίπου ίση με το 14% του θερμικού περιεχομένου των pellets.
Τα pellets που συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές που χρησιμοποιούνται στην Ευρώπη (DIN 51731 ή Ö-Norm M-7135) έχουν κάτω του 19% περιεχόμενη υγρασία, είναι ομοιογενή σε πυκνότητα ( άνω του 1 τόνου/κυβικό μέτρο, έτσι ώστε να βυθίζεται στο νερό), καλή δομική αντοχή και χαμηλό περιεχ’ομενο σκόνης και στάχτης. Καθώς οι ίνες του ξύλου σπάζουν από το shredder, δεν υπάρχει πρακτικά καμμία διαφορά στο τελικό προϊόν αχέτως του ξύλου από το οποίο αρχικά κατασκευάσθηκε. Οποιοδήποτε είδος ξύλου είναι κατάλληλο για πελλετοποίηση, αρκεί ο εξοπλισμός να είναι εφοδιασμένος με πλήρη πίνακα ελέγχου με δυνατότητα ρύθμισης και προσαρμογής σε διάφορα υλικά.
Pellets που προσαρμόζονται στις Ευρωπαϊκές νόρμες αλλά περιέχουν ανακυκλωμένα ξύλα ή ρυπαντές χαρακτηρίζονται Class B. Ανακυκλωμένα υλικά όπως νοβοπάν ή MDF, βαμμένα ή επεξεργασμένα με ρητίνη ξύλα, μελαμίνη κλπ, είναι τελείως ακατάλληλα για χρήση στην παρασκευή pellets γιατί μπορούν να προκαλέσουν τοξιικές αναθυμιάσεις και ανεξέλεγκτα χαρακτηριστικά καύσης.
Τα Αμερικανικά standards είναι διαφορετικά, έχουν εξελιχθεί από το Pellet Fuels Institute και, όπως και στη Ευρώπη δεν είναι υποχρεωτικά. Παρ’ όλα αυτά οι περισσότεροι κατασκευαστές τα ακολουθούν καθώς οι εγγύησηεις Αμερικανικού ή εισαγόμενου εξοπλισμού δεν καλύπτουν ζημιές που προήλθαν από τη χρήση pellet εκτός των προδιαγραφών που θέτουν αυτά τα standardsκατά την περίοδο της ανόδου των τιμών (2007 – 2008) οι τιμλες του Αμερικανικού pellet ανέβηκαν δραματικά, στη συνέχεια όμς έπεσαν και σήμερα είναι χαμηλότερες ανα BTU από οποιοδήποτε καύσιμο πλήν του άνθρακα.
Οι ρυθμιστικοί οργανισμοί στην Ευρώπη και στην Αμερική είναι στη διαδικασία αυστηροποίησης των ορίων εκπομπών για όλες τις μορφές θερμότητος που χρησιμοποιούν ξύλο. Αυτά τα όρια θα καταστούν υποχρεωτικά, με ανεξάρτητους οργανισμούς να παρέχουν πιστοποίηση συμμόρφωσης. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι νέοι κανονισμοί αναμένονται τον Αύγουστο του 2013. Η American Lumber Standard Committee θα είναι ο ανεξάρτητος φορές πιστοποίησης.
Το ενεργειακό περιεχόμενο των pellets ξύλου είναι περίπου 4.7 – 5.2 MWh/tonne (~7450 BTU/lb).
Τα τελευταία χρόνια έχουν εξελιχθεί καυστήρες pellet υψηλής αποδοτικότητας, που προσφέρουν τυπικά απόδοση άνω του 85%. Οι καυστήρες pellet έχουν περιορισμένο έλεγχο επί του ρυθμού καύσης σε σύγκριση με συστήματα που χρησιμοποιούν αέρια ή υγρά καύσιμα, αλλά γι’ αυτόν τον λόγο είναι ακόμη πιο αποτελεσματικοί με υδρονικά συστήματα θέρμανσης λόγω της ικανότητας των τελευταίων να αποθηκεύουν θερμότητα. Υπάρχουν επίσης καυστήρες pellet κατάλληλοι για προσαρμογή σε boilers που έκαιγαν υγρά η αέρια καύσιμα.
Οι εκπομπές αερίων όπως NOx, SOx και πτητικών οργανικών ενώσεων από την καύση pellet είναι γενικά πολύ χαμηλές σε σύγκριση με άλλες μορφές καύσης. Μια πρόσθετη ανησυχία είναι οι εκπομπές της διαδικασίας με την οποία παράγονται τα pellets. Ενα αναγνωρισμένο πρόβλημα είναι οι εκπομπές μισκροσωματιδίων, ειδικά σε αστικές περιοχές που έχουν υψηλή συγκέντρωση συστημάτων θέρμανσης με pellet, ή σε μικρή απόσταση από συστήματα θέρμανσης άνθρακα ή πετρελαίου. Οι εκπομπές PM2.5 παλαιότερων συστημάτων καύσης pellet μπορούν να είναι προβληματικές σε μικρούς χώρους, ειδικά σε σύγκριση με το φυσικό αέριο ή το ανανεώσιμο βιοαέριο. Σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις μπορούν να εφαρμοσθούν διάφορα συστήματα καθαρισμού των απαερίων.
Οι γραμμές πελλετοποίησης που εφαρμόζει η Metis Investment, είναι σχεδιασμένες για μέγιστη αποδοτικότητα και χαμηλή αρχική επένδυση. Η παραγωγική τους δυνατότητα προσαρμόζεται σε κάθε χρήση, από τον αγρότη που θέλει να πελλετοποιήσει τα απορρίματά του ή τον μικρό ή μεσαίο βιομήχανο που προσπαθεί να διαχειρισθεί τα απορρίμματά του και να δημιουργήσει μια πηγή εισοδήματος ή να χρησιμοποιήσει την παραγόμενη ενέργεια έως τον ανεξάρτητο επιχειρηματία του οποίου η κύρια απασχόληση είναι τα εναλλακτικά καύσιμα ή η διαχείριση απορριμμάτων.
