Якісний аналіз гранул, отриманих з єрусалимського артишоку (Helianthus tuberosus L.)

  • A. Zapałowska Жешівський університет
  • U. Bashutska Національний лісотехнічний університет України
Ключові слова: біомаса, гранули, механічна міцність, енергетична цінність, єрусалимський артишок

Анотація

Розвиток відновлюваної енергії є вирішальним для майбутнього, оскільки спалювання біомаси рослин супроводжується зменшенням викиду оксидів сірки та оксидів азоту. Мета роботи полягала у визначенні основних енергетичних та механічних властивостей гранул, виготовлених з єрусалимського артишоку. Механічні властивості та особливості згоряння вивчено за допомогою визначення механічної міцності (Zwick / Roell Z010) та термогравіметричного аналізу (ТГА). Придатність гранул визначається як їхньою енергетичною цінністю, на яку впливає вологість біомаси, так і механічною довговічністю під час їх транспортування та зберігання. Аналізи виконано в лабораторії кафедри біоенергетики та аналізу харчових продуктів Жешувського університету в 2017 році. Проаналізовані параметри: теплотворна здатність, вміст вологи, вміст золи, вуглецю (С), азоту (N) та водню (Н). Досліджуваний матеріал характеризувався високими механічними рівнями опору. Встановлені експериментально висока енергетична цінність – 18,85 МДж/кг та механічна міцність, дають підставу стверджувати, що єрусалимський артишок у формі виготовлених гранул можна використовувати для опалення. Дослідженням хімічних властивостей встановлено, що цей продукт є екологічно чистим – викиди CO2 під час спалювання дорівнюють сумі CO2, що поглинає рослина під час її росту, що означає, що в атмосферу не викидається додаткова кількість CO2, а також не виділяються неприємні запахи. Гранули були механічно стабільними, чистими, безпечними і зручними у використанні.

Посилання

Azar, C., Lindgren, K., & Anderson, B.A. (2003). Global energy scenarios meeting stringent CO2 constrains: Cost-effect fuel choices in the transportation sector. Energy Policy, 31, 961-976.
Ferreira, P. T., Ferreira, M. E., & Teixeira, J. C. (2014). Analysis of industrial waste in wood pellets and co-combustion products. Waste Biomass Valor, 5, 637-650. doi: 10.1007/s12649-013-9271-6
Johansson, E., Prade, T., Angelidaki, I., Svensson, S. E., Newson, W. R., Gunnarsson, I. B., Hovmalm, H. P. (2015). Economically Viable Components from Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.). Biorefinery Concept, 16, 8997-9016.
Kacprzak, A., Michalska, K., Romanowska-Duda, Z., & Grzesik, M. (2012). Rośliny energetyczne jako cenny surowiec do produkcji biogazu. Kosmos, 2, 281-293.
Kaliyan, N., & Morey, V. (2009). Factors affecting strength and durability of densified biomass products. Biomass Bioenergy, 33(3), 337-359.
Kowalczyk-Juśko, A. (2010). Kompaktowanie się opłaca. Wykorzystuj słomę jeszcze efektywniej. Agroenergetyka, 1, 13-15.
Krzysztofik, B., & Wrona, P. (2014). Wpływ fizycznych właściwości materiałów roślinnych na ograniczanie ich strat ilościowych i jakościowych, PAN w Lublinie, Lublin, 140-150.
Mustelier, N. L, Almeida, M. F, Cavalheiro, J, & Castro, F. (2012). Evaluation of pellets produced with undergrowth to beused as biofuel. Waste Biomass Valor, 3, 285-294. doi: 10.1007/s12649-012-9127-5.
Niedziółka, I., Żak, W., & Szpryngiel, M. (2012). Evaluation of pellets quality produced from chosen raw materials. Agricult. Eng, 2 (137), 231-240.
Piskier, T. (2013). Ze stołu do pieca. Agroenergetyka, 1, 38.
PN-EN 14774-3:2009. Biopaliwa stałe- Oznaczenie zawartości wilgoci-Metoda suszarkowa- Część 3: Wilgoć w ogólnej próbce analitycznej. Wyd. PKN, Warszawa.
PN-EN 14961-1:2010. Biopaliwa stałe – Specyfikacje paliw i klasy – Część 1: Wymagania ogólne. Wyd. PKN, Warszawa.
PN-EN 15210-1:2010. Biopaliwa stałe – Oznaczenie wytrzymałości mechanicznej brykietów i peletów. Wyd. PKN, Warszawa.
PN-EN 14918:2010. Biopaliwa stałe – Oznaczenie wartości opałowej. Wyd. PKN, Warszawa.
PN-EN 15104:2011 (U). Biopaliwa stałe – Oznaczenie zawartości węgla całkowitego, wodoru i azotu – Metody instrumentalne. Wyd. PKN, Warszawa.
PN-EN 16127:2012. Biopaliwa stałe – Określanie długości i średnicy peletów SGR, Sektor Górnictwa
Wróblewska, H., Komorowicz, M., Pawłowski, J., & Cichy, W. (2009). Chemical and energetically properties of selected lignocelluloses raw materials. Folia Forestalia Polonica. S. B, 40, 67-78.
Zabłocki, M. (2013). Determinanty wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce. Wyd. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 2, 29-36.
Опубліковано
2017-11-30