Wykorzystanie wizji rentgenowskiej w produkcji biomasy
Jednym z możliwych zastosowań biomasy pozyskiwanej z pozostałości leśnych, drewnianych palet, kory i słomy ryżowej jest wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w procesie spalania. W ten sposób biomasa może odgrywać rolę zrównoważonego źródła energii – w porównaniu z paliwami kopalnymi jej spalanie jest praktycznie neutralne pod względem emisji CO2. Jednym z zadań przedsiębiorstw zajmujących się sprzedażą biomasy jest poprawna wycena produktu i zapewnienie jego wysokiej jakości, którą determinuje jak najmniejsza zawartość zanieczyszczeń. Do zanieczyszczeń zaliczają się między innymi kamienie i metal, a także materiały niebezpieczne, takie jak chlor czy siarka. Przedmiotem finansowanego przez UE projektu BioValue(odnośnik otworzy się w nowym oknie) było opracowanie cyfrowego systemu laboratoryjnego opartego na opatentowanej technologii rentgenowskiej, za pomocą którego możliwe są pomiary kluczowych parametrów biomasy. Założeniem realizujących projekt uczonych było uproszczenie procedur handlu biomasą poprzez stworzenie systemu, który pozwalałby w zaledwie kilka minut mierzyć zawartość wody, popiołu i innych zanieczyszczeń w stosunku do energetyczności biomasy.
Problemy z biomasą
„Po dostarczeniu biomasy do bioelektrowni wymaga ona analizy pod kątem wilgotności i zawartości popiołu, aby na podstawie tych pomiarów nie tylko uzgodnić adekwatną cenę, ale i upewnić się, że poziom zanieczyszczenia jest odpowiednio niski”, mówi Max Gerger, koordynator projektu. „Aby móc przeprowadzać tego typu analizy, bioelektrownie muszą mieć dostęp do laboratorium; cały proces zwykle trwa od jednego do kilku dni, a operatorzy instalacji muszą czekać na wyniki analizy”. Kiedy nie można zanalizować ani przetworzyć biomasy wystarczająco szybko, tworzą się zastoje. Co gorsza, część takiej biomasy jest spalana pomimo wysokiej zawartości zanieczyszczeń. Ponadto brak możliwości łatwej kontroli jakości biomasy rodzi także negatywne konsekwencje dla rynku – problem z wyceną ładunku biomasy.
Analizator biopaliw
Zespół projektu BioValue opracował Biofuel Analyzer(odnośnik otworzy się w nowym oknie) – analizator biopaliw służący do określania jakości biomasy. Absolutnie każdy będzie w stanie skorzystać z tego urządzenia, ponieważ jego obsługa nie wymaga od użytkownika posiadania doświadczenia laboratoryjnego. Ten nowatorski system umożliwia zarówno zakładom przetwórstwa biomasy, jak i dostawcom biomasy ustalanie cen w sposób rzetelny, na podstawie badania jakości, które daje całkowitą pewność, że biomasa jest wolna od zanieczyszczeń. Prace nad nowym rozwiązaniem zespół rozpoczął od przeprowadzenia badania rynku, które polegało między innymi na wizytach w bioelektrowniach w różnych częściach świata, jak również na spotkaniach z dostawcami biomasy. „Od obu stron dowiedzieliśmy się, że od dziesięcioleci poszukają właśnie takiej technologii pomiaru, która nie dość że wpłynęłaby korzystnie na środowisko naturalne, to jeszcze przyniosła oszczędności finansowe”, podkreśla Gerger. Naukowcy opracowali kilka prototypów swojego systemu analizy biopaliw i na okres jednego roku umieścili je w instalacjach bioenergetycznych na terenie Szwecji. Dzięki temu uzyskali wiele cennych informacji na temat właściwości biomasy, które ich system miałby standardowo brać pod uwagę. Jednym z problemów, jakie musiał rozwiązać zespół projektu BioValue, była analiza mieszanin biomasy zawierających takie zanieczyszczenia jak metal i niebezpieczne chemikalia. W tym celu udoskonalono czujniki systemowe, aby zwiększyć ich wrażliwość.
Przyszłość
Podsumowując plany na najbliższą przyszłość, Gerger dodaje: „Na chwilę obecną koncentrujemy się na doskonaleniu systemu pod kątem dokładności pomiarów, wprowadzając pewne ulepszenia techniczne, które muszą przejść testy w terenie, zanim Biofuel Analyzer będzie mógł być wprowadzony na światowe rynki”.
