Βασ. Φιλίππου: "Wood pellet: Οικονομική και φιλοπεριβαλλοντική λύση στη θέρμανση"

Στην Ευρώπη, έχει αναπτυχθεί ένας μεγάλος αριθμός διαφόρων μοντέλων από καυστήρες αλλά και διαφόρων επιμέρους θερμικών εφαρμογών με σκοπό τη χρήση των πελλετών.

Τα συμπυκνώματα ξύλου (πελλέτες, wood pellets) είναι ένα τυποποιημένο κυλινδρικό βιολογικό καύσιμο με προδιαγραφές ποιότητας και αποτελούν μια αναβαθμισμένη μορφή στερεού καυσίμου. Επίσημα ονομάζονται ως εξευγενισμένα στερεά καύσιμα βιομάζας. Χρησιμοποιούνται τόσο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις παραγωγής θερμότητας, ηλεκτρικής ενέργειας και αεριοποίησης όσο και για οικιακή θέρμανση. Έχουν μικρό ποσοστό υγρασίας (5-10%), σχετικά μεγάλο ειδικό βάρος (600-800 Kg/m³) και μικρό μέγεθος (διάμετρος 6mm, μήκος 3,15-40mm). Οι ιδιότητες αυτές καθιστούν εύκολη τη συσκευασία, τη μεταφορά, την διακίνηση, την εμπορία, την αποθήκευση και την αυτόματη τροφοδοσία τους σε σόμπες, λέβητες κεντρικής θέρμανσης και βιομηχανικά συστήματα παραγωγής ενέργειας (συμπαραγωγή θέρμανσης και ηλεκτρισμού). Η καύση των πελλετών θα πρέπει γίνεται αποκλειστικά σε σύγχρονες και πιστοποιημένες εγκαταστάσεις, όπου γίνεται σχεδόν πλήρης καύση (απόδοση έως 95%) και δεν μολύνουν το περιβάλλον με άκαυστα μικροτεμαχίδια.

Κατά την παραγωγή τους χρησιμοποιείται μόνο υψηλή πίεση και ατμός και σε καμία περίπτωση κόλλες ή χημικά πρόσθετα, γεγονός που τα  καθιστά απόλυτα φιλικά προς το περιβάλλον. Οι πελλέτες ξύλου παράγονται από υπολείμματα κατεργασίας και βιομηχανικής αξιοποίησης του ξύλου όπως ξυλόσκονη, ξυλοτεμαχίδια, υπολείμματα υλοτομιών από συστάδες οι οποίες υπέστησαν καταστροφές από καιρικά φαινόμενα ή προσβολές από ξυλοφάγα και φλοιοφάγα έντομα, βιομάζα καλλιεργητικών αραιώσεων και πυροπροστατευτικών καθαρισμών, βιομάζα θαμνωδών αείφυλλων πλατύφυλλων, ξυλεία προερχόμενη από ενεργειακές φυτείες με μικρό περίτροπο χρόνο και γενικά, ξυλεία η οποία δεν περιέχει στη μάζα της χημικά πρόσθετα.

Οι πελλέτες παρουσιάζουν αρκετά πλεονεκτήματα. Αρχικά είναι οικονομική καύσιμη ύλη. Αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, οικολογική, και επιφέρει απόθεση ανόργανων συστατικών σε αγροτικές εκτάσεις με τη μορφή λιπάσματος. Κατά την καύση των πελλετών παράγονται σχεδόν μηδενικές εκπομπές άκαυστων μικροσωματιδίων. Η μεταφορά, η αποθήκευση και η κατεργασία τους γίνεται με ευκολία. Δεν απαιτείται υλοτομία δένδρων, αφού όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, παράγονται κυρίως από υπολείμματα άλλων κατεργασιών του ξύλου. Κύριο πλεονεκτήματα των πελλετών είναι ότι διαθέτουν συστήματα αυτόματης τροφοδοσίας και λειτουργίας, καθιστώντας τα εύκολα στη χρήση. Tο κόστος παραγωγής και διάθεσής τους παραμένει μικρό και σταθερό και έχουν μεγάλες δυνατότητες αντικατάστασης των ορυκτών καυσίμων.

Με την αλματώδη αύξηση των τιμών του πετρελαίου και των ορυκτών καυσίμων διεθνώς από το 2005, η ζήτηση των καταναλωτών για χρήση των πελλετών έχει αυξηθεί σημαντικά και μία αξιόλογη βιομηχανία παραγωγής και διάθεσης αναπτύχθηκε γύρω τους. Υπάρχει μια ικανοποιητική εγχώρια παραγωγή πελλετών, η οποία αφενός μεν αυξάνει την απασχόληση του εργατικού δυναμικού, αφετέρου δε, μειώνει τη συνεχή και διαχρονική εξάρτηση της Ελλάδας από άλλα κράτη, εξαιτίας των εισαγωγών σε ενέργεια. Συγκρίνοντας το πετρέλαιο με τα wood pellet, παρατηρούμε ότι η θερμογόνος δύναμη του πετρελαίου είναι 11.92 kWh/kg  και των pellet (κατά μέσο όρο) 5.20 kWh/kg. Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε 2.3 κιλά pellet για να αποδώσουν τη θερμογόνο δύναμη που αποδίδει ένα κιλό πετρέλαιο. Η τιμή του πετρελαίου το έτος 2018 ήταν 1.13 €/L, το 2019 1.03 €/L και το 2020 0.80 €/L. Αντίστοιχα οι τιμές των πελλετών (κατά μέσο όρο) δεν ξεπερνούν τα 300 €/tn (οι τιμές αναφέρονται στην καλύτερη ποιότητα πελλετών). Δίνοντας ένα παράδειγμα για να γίνουν κατανοητά τα όσα ειπώθηκαν, υποθέτουμε ότι μια οικία 100 τ.μ. χρειάζεται 2 τόνους πετρέλαιο για ικανοποιήσει πλήρως τις ανάγκες της σε θέρμανση (δεν γίνεται αναφορά σε συγκεκριμένη γεωγραφική ζώνη ή ενεργειακή απόδοση και οι ποσότητες αναφέρονται υποθετικά, για τις ανάγκες του παραδείγματος). Το ποσό που θα κληθεί να καταβάλλει ο καταναλωτής είναι για το έτος 2018: 2.260 €, το 2019: 2060 € και το 2020: 1600 €. Αντίστοιχα, θα χρειαστεί 4.5 τόνους pellet για να θερμάνει ικανοποιητικά την ίδια οικία. Το ποσό που θα καταβάλλει ο καταναλωτής δε θα ξεπεράσει το ποσό των 1350 € κατ’ έτος (ο υπολογισμός της τιμής έγινε με την υψηλότερη τιμή των 300 €/tn). Σε κάθε περίπτωση, ο καταναλωτής, φαίνεται να έχει ένα σημαντικό οικονομικό όφελος το οποίο στην τριετία 18 -20 αρχίζει από τα 1.870 €.

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια δυσαρέσκεια των καταναλωτών για την ποιότητα των πελλετών που προμηθεύονται και αφορά προβλήματα που παρουσιάζονται κατά την καύση τους. Έρευνες Ελληνικών Πανεπιστημίων (Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας), αναφέρουν παθογένειες στον κλάδο, και έλλειψη επίσημου, θεσμοθετημένου φορέα ελέγχου στη χώρα. Η ποιότητα καύσης των πελλετών επηρεάζεται από τις φυσικές, χημικές και θερμικές τους ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα:

1. Οι διαστάσεις των πελλετών επηρεάζουν την συμβατότητά τους με τους καυστήρες και τον εξοπλισμό αποθήκευσης και διακίνησης,
2. Η μηχανική αντοχή αποτελεί μια σημαντική ιδιότητα διότι από αυτή εξαρτάται το μέγεθος του ποσοστού της σκόνης. Δηλαδή οι πελλέτες με μικρή μηχανική αντοχή παρουσιάζουν μεγαλύτερα ποσοστά σκόνης,

• III. Η περιεχόμενη υγρασία επηρεάζει σημαντικά τη ποιότητα των πελλετών, διότι μέρος της θερμογόνου δύναμης καταναλώνεται στη εξάτμιση της υγρασίας, με αποτέλεσμα να μειώνεται η θερμική του ικανότητα,

1. Η τέφρα ευθύνεται για τα περισσότερα προβλήματα αφού η αυξημένη περιεκτικότητα σε τέφρα σχετίζεται με πολλά προβλήματα μειωμένης θερμικής απόδοσης και προβληματικής λειτουργίας των καυστήρων.

Οι φυσικές, χημικές και θερμικές ιδιότητες της βιομάζας διαφέρουν στα διάφορα δασοπονικά είδη και επηρεάζουν τις φυσικές, χημικές και θερμικές ιδιότητες των πελλετών. Η διαφοροποίηση των διαφόρων τύπων βιομάζας διαφορετικής προελεύσεως και διαφορετικών χαρακτηριστικών στην διακύμανση των ιδιοτήτων των πελλετών έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη και υιοθέτηση προτύπων. Βάση των οδηγιών της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την εξασφάλιση της ασφαλούς και ποιοτικά αποδεχτής χρήσης των πελλετών στην Ευρωπαϊκή αγορά, η Ευρωπαϊκή επιτροπή τυποποίησης (CEN), ίδρυσε την τεχνική επιτροπή CEN/TC 335 η οποία έχει αναλάβει την εκπόνηση και την έκδοση προτύπων σχετικών με τα στερεά βιοκαύσιμα. Μέχρι σήμερα έχει εκδώσει συνολικά 46 πρότυπα, τα οποία κατατάσσουν τα στερεά βιοκαύσιμα, ανάλογα με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και τους τρόπους ελέγχου των φυσικών, χημικών και μηχανικών ιδιοτήτων τους. Το ευρωπαϊκό πρότυπο DIN EN ISO 17225-2 καθορίζει τις κατηγορίες ποιότητας των πελλετών ανάλογα με τις ιδιότητές τους σε EN PLUS A1, A2 για οικιακή χρήση και EN PLUS B για βιομηχανική χρήση. Αξίζει να αναφερθεί ότι υπάρχει και ο Ελληνικός Οργανισμός Τυποποίησης (ΕΛΟΤ). Με τον τρόπο αυτό ο καταναλωτής γνωρίζει εκ των προτέρων ότι ανεξάρτητα με την επωνυμία που θα αναγράφει η συσκευασία, τα χαρακτηριστικά των πελλετών θα είναι συγκεκριμένα και πιστοποιημένα. Μέσω της επίσημης ιστοσελίδας του Ευρωπαϊκού προτύπου, μπορεί κάποιος να ελέγξει σε πραγματικό χρόνο, εάν η εταιρία που επιθυμεί να επιλέξει, κατέχει την πιστοποίηση στα παραγόμενα προϊόντα της.

Βασίλειος Γ. Φιλίππου

MSc, Δασολόγος – Τεχνολόγος Ξύλου

Υποψήφιος Διδάκτωρ Α.Π.Θ. Τμήμα Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος

Βιβλιογραφία

http://users.teilar.gr/~mantanis/DT-pellets-2015.pdf

http://users.teilar.gr/~mantanis/DT-pellets-2019.pdf

ISO, E. 17225-2: 2014. Solid biofuels–Fuel specifications and classes–Part, 2, 17225-2.

Ιστοσελίδα: http://www.elot.gr/

Ιστοσελίδα: https://www.cen.eu/Pages/default.aspx

Ιστοσελίδα: https://www.enplus-pellets.eu/en-in/

Καμπερίδου, Β., Μπαρμούτης, Ι, ʻʻΧαρακτηριστικά καύσης και μηχανική αντοχή σύμπηκτων βιομάζας ξύλου (pellets) που κυκλοφορούν στην Ελληνική αγορά’’, 11^ου Εθνικού Συνεδρίου για Ήπιες Μορφές Ενέργειας, Θεσσαλονίκη, Μαρτ. 14-16, 2018, ISSN 1108-3603

Φιλίππου, Β., Καραστεργίου, Σ., Φιλίππου, Ι., ʻʻΦυσικοχημικές ιδιότητες πελλετών από υπολείμματα υλοτομιών δρυός, πεύκης και λεύκης’’, 11^ου Εθνικού Συνεδρίου για Ήπιες Μορφές Ενέργειας, Θεσσαλονίκη, Μαρτ. 14-16, 2018, σελ. 431-441, ISSN 1108-3603