وقود بيليه هو وقود حيوي مصنوع من مادة عضوية مضغوطة أو كتلة حيوية. يمكن إنتاج الكريات من أي فئة من الفئات العامة الخمسة للكتلة الحيوية: النفايات الصناعية والمنتجات المشتركة ، نفايات الطعام ، المخلفات الزراعية ، محاصيل الطاقة ، والخشب البكر. الكريات الخشبية هي النوع الأكثر شيوعًا من وقود الحبيبات وهي مصنوعة عمومًا من نشارة الخشب المضغوط والنفايات الصناعية ذات الصلة من طحن الخشب وتصنيع المنتجات الخشبية والأثاث والبناء. وتشمل مصادر النفايات الصناعية الأخرى باقات الفواكه الفارغة ، وأصداف نواة النخيل ، وقشور جوز الهند ، وقمم الأشجار والفروع التي يتم التخلص منها أثناء عمليات قطع الأشجار. تصنع ما يسمى “الكريات السوداء” من الكتلة الحيوية ، وتمت تهيئتها لتشبه الفحم الصلب وتم تطويرها لاستخدامها في محطات الطاقة الحالية التي تعمل بالفحم. يتم تصنيف الكريات من خلال قيمة التسخين ، الرطوبة ومحتوى الرماد ، والأبعاد. يمكن استخدامها كوقود لتوليد الطاقة ، التدفئة التجارية أو السكنية ، والطهي. الكريات كثيفة للغاية ويمكن إنتاجها بمحتوى رطوبة منخفض (أقل من 10٪) يسمح بإحراقها بكفاءة احتراق عالية جدًا.

علاوة على ذلك ، تسمح هندستها الهندسية وحجمها الصغير بالتغذية التلقائية بمعايرة دقيقة للغاية. يمكن إطعامهم بالموقد بواسطة تغذية البريمة أو عن طريق النقل الهوائي. كما أن كثافتها العالية تسمح بالتخزين المدمج والنقل عبر مسافات طويلة. يمكن أن يتم نفخها بسهولة من ناقلة إلى مستودع تخزين أو صومعة في أماكن عمل العميل.

تم تطوير وتسويق مجموعة واسعة من مواقد الحبيبات ، وأفران التسخين المركزية ، وأجهزة التدفئة الأخرى منذ منتصف الثمانينات. في عام 1997 أصبحت الغلايات الخشبية الأوتوماتيكية بالكامل ذات مستوى الراحة المماثل مثل غلايات النفط والغاز متوفرة في النمسا. مع الارتفاع الكبير في أسعار الوقود الأحفوري منذ عام 2005 ، ازداد الطلب على تسخين الحبيبات في أوروبا وأمريكا الشمالية ، وبدأ ظهور صناعة كبيرة. ووفقاً لمهمة الوكالة الدولية للطاقة 40 ، فقد تضاعف إنتاج الحبيبات الخشبية بين عامي 2006 و 2010 إلى أكثر من 14 مليون طن.في تقرير عام 2012 ، يقول مركز موارد الطاقة الحيوية إنه يتوقع أن يتضاعف إنتاج الحبيبات الخشبية في أمريكا الشمالية مرة أخرى في السنوات الخمس القادمة.

إنتاج
يتم إنتاج الكريات عن طريق ضغط المواد الخشبية التي مرت من خلال طاحونة المطرقة لتوفير كتلة تشبه العجين. يتم تغذية هذه الكتلة إلى الصحافة ، حيث يتم ضغطها من خلال قالب يحتوي على ثقوب بالحجم المطلوب (عادة قطر 6 مم ، وأحيانا 8 ملم أو أكبر). يؤدي الضغط العالي للصحافة إلى زيادة درجة حرارة الخشب بدرجة كبيرة ، كما أن اللجنين يتأكل بشكل طفيف ، مما يشكل “غراء” طبيعيًا يمسك الكرية معًا أثناء تبريدها.

يمكن تصنيع الكريات من العشب وأشكال أخرى غير خشبية من الكتلة الحيوية التي لا تحتوي على اللجنين: يمكن إضافة الحبوب المجففة للمقطر (منتج ثانوي لصناعة الخمور) لتوفير المتانة اللازمة. أشارت خبر إخباري من أخبار جامعة كورنيل لعام 2005 أن إنتاج الحبيبات في الحشائش كان أكثر تقدما في أوروبا من أمريكا الشمالية. واقترح أن فوائد العشب كمادة وسيطة شملت فترة نموها القصيرة (70 يوما) ، وسهولة الزراعة والمعالجة. ونقلت القصة عن جيري تشيرني ، أستاذ الزراعة في المدرسة ، قوله إن الحشائش تنتج 96٪ من حرارة الخشب ، وأنه “يمكن استخدام أي خليط من الأعشاب ، يتم قطعها في منتصف وأواخر الصيف ، وتُترك في الحقل لتخرج إن تجفيف القش غير مطلوب في التكوير ، مما يجعل تكلفة المعالجة أقل من تكوير الخشب “. في عام 2012 ، أعلنت وزارة الزراعة في نوفا سكوشيا كمشروع تدليلي لتحويل المراجل التي تعمل بالنفط إلى حبيبات العشب في منشأة بحثية.

يتم إنتاج كريات الوقود من قش الأرز بواسطة ضغط قشر الأرز الذي يتم الحصول عليه كمنتج ثانوي لزراعة الأرز من الحقول. كما أن لديها خصائص مشابهة للكريات الخشبية وأكثر ملاءمة للبيئة ، حيث أن المادة الخام هي منتج نفايات. يبلغ محتوى الطاقة حوالي 4-4.2 كيلو كالوري / كجم ، وعادةً ما يكون محتوى الرطوبة أقل من 10٪. يبلغ حجم الحبيبات عادة حوالي 6 مم و 25 مم في شكل اسطوانة. على الرغم من أن أكبر أشكال اسطوانة أو فحم حجري ليست غير شائعة. وهو أرخص بكثير من حبيبات الطاقة المماثلة ويمكن ضغطه / تصنيعه من القشة في المزرعة نفسها ، باستخدام الآلات الرخيصة. هم عموما أكثر ملاءمة للبيئة بالمقارنة مع الخشب الكريات. في مناطق العالم حيث يكون القمح هو المحصول الغذائي السائد ، يمكن أيضًا تقطيع قشور القمح لإنتاج كريات الطاقة ، مع خصائص مشابهة لبيئات قش الأرز.

تقرير CORRIM (Consortium On Research on Renewable Industrial Material) عن دورة الحياة لتصنيع واستخدام بيليه الخشب يقدر أن الطاقة المطلوبة لتجفيف الكريات وتحبيبها هي أقل من 11٪ من محتوى الطاقة من الكريات إذا استخدمت نفايات الخشب الصناعي المجفف. إذا تم إنتاج الكريات مباشرة من المواد الحرجية ، فإنها تأخذ ما يصل إلى 18٪ من الطاقة لتجفيف الخشب و 8٪ إضافية لطاقة النقل والتصنيع. استنتج تقييم التأثير البيئي للكريات الخشبية المصدرة من قبل وزارة الهندسة الكيميائية والمعادن ، وجامعة بولونيا ، وإيطاليا ومركز أبحاث الطاقة النظيفة ، في جامعة كولومبيا البريطانية ، الذي نشر في عام 2009 ، أن الطاقة المستهلكة لشحن حبيبات الخشب الكندية من فانكوفر إلى ستوكهولم (15،500 كم عبر قناة بنما) ، حوالي 14٪ من إجمالي محتوى الطاقة من الكريات الخشبية.

معايير بيليه
تحتوي الكريات المطابقة للمعايير الشائعة الاستخدام في أوروبا (DIN 51731 أو Ö-Norm M-7135) على أقل من 10٪ من محتوى الماء ، وهي موحدة في الكثافة (أعلى من 1 طن لكل متر مكعب ، وبالتالي تغرق في الماء) (الكثافة الظاهرية حوالي 0.6-0.7 طن لكل متر مكعب) ، لديها قوة هيكلية جيدة ، وانخفاض محتوى الغبار والرماد. نظرًا لأن ألياف الخشب مقسمة بواسطة مطحنة المطرقة ، فلا يوجد فرق في الكريات النهائية بين أنواع الخشب المختلفة. يمكن تصنيع الكريات من أي نوع من أنواع الخشب تقريبًا ، بشرط أن تكون مكابس الحبيبات مجهزة بأدوات جيدة ، ويمكن تعويض الاختلافات في مواد العلف في تنظيم الصحافة. ​​في أوروبا ، تقع مناطق الإنتاج الرئيسية في جنوب الدول الإسكندنافية ، فنلندا ، وسط أوروبا والنمسا ودول البلطيق.

تعتبر الكريات المطابقة لمعايير المعايير الأوروبية التي تحتوي على الخشب المعاد تدويره أو الملوثات الخارجية الكريات من الفئة ب. المواد المعاد تدويرها مثل ألواح الجسيمات ، والخشب المعالج أو المطلي ، والألواح المغطاة بطبقة من الميلامين وما شابهها غير مناسبة على وجه الخصوص للاستخدام في الحبيبات ، لأنها قد تنتج انبعاثات ضارة وتنوعات غير متحكم فيها في خصائص حرق الكريات.

تختلف المعايير المستخدمة في الولايات المتحدة ، والتي تم تطويرها من قبل معهد بيليه الوقود ، وكما هو الحال في أوروبا ، ليست إلزامية.ومع ذلك ، فإن العديد من الشركات المصنعة تلتزم ، حيث قد لا تغطي الضمانات الخاصة بمعدات الاحتراق المصنعة في الولايات المتحدة أو المستوردة الضرر الناتج عن الكريات غير المتوافقة مع اللوائح. ارتفعت أسعار الكريات الأمريكية خلال تضخم أسعار الوقود الأحفوري في الفترة 2007-2008 ، لكنها انخفضت في وقت لاحق بشكل ملحوظ ، وهي أدنى بشكل عام على أساس وحدة حرارية بريطانية من معظم أنواع الوقود الأحفوري ، باستثناء الفحم.

تعمل الوكالات التنظيمية في أوروبا وأمريكا الشمالية على تشديد معايير الانبعاثات لجميع أشكال الحرارة الخشبية ، بما في ذلك الكريات الخشبية ومواقد الحبيبات. سوف تصبح هذه المعايير إلزامية ، مع اختبارات معتمدة بشكل مستقل لضمان الامتثال. في الولايات المتحدة ، استكملت القواعد الجديدة التي بدأت في عام 2009 عملية المراجعة التنظيمية لوكالة حماية البيئة ، مع إصدار القواعد الجديدة النهائية للتعليق في 24 يونيو 2014. وستكون اللجنة القياسية الأمريكية للأخشاب هي وكالة التصديق المستقلة لمعايير الكريات الجديدة.

الكريات الخشبية للاستخدام الصناعي
يتم تداول حبيبات الخشب في خمسة فئات حجم (انظر الجدول) وفئتين محتوى المياه M10 و M15 مع محتوى الماء 10 و 15 ٪ كحد أقصى. بالنسبة لمحتوى الرماد (A) ، فإن القوة الميكانيكية (DU) ومحتوى الغرامات (F) والكثافة (BD) والكبريت (S) والنيتروجين (N) ومحتوى الكلور (Cl) هي أيضاً فئات محددة. يجب أن تكون القيمة الحرارية Q ومحتوى ممكن من المواد المضافة ، ينبغي تحديد درجة حرارة تخفيف الرماد DT. يجب أن تكون الكثافة الظاهرية 600 كجم / م 3 على الأقل ، وبالنسبة للخصائص الأخرى المذكورة آنفاً لا توجد قيم حدود.

الحجم	قطر الدائرة	الطول	محتوى الماء فئة	محتوى الماء
D06	6 ملم ± 1.0 ملم	3.15 ملم إلى 40 ملم ، 1٪ حتى 45 ملم	M10	ماكس. 10٪
D08	8 ملم ± 1.0 ملم	3.15 ملم إلى 40 ملم	M15	ماكس. 15٪
D10	10 ملم ± 1.0 ملم	3.15 ملم إلى 40 ملم
D12	12 ملم ± 1.0 ملم	3.15 ملم إلى 50 ملم
D25	25 ملم ± 1.0 ملم	10 ملم إلى 50 ملم

الكريات الخشبية للاستخدام غير الصناعي
للاستخدامات غير الصناعية ، يتم فقط تداول المقاسين D06 و D08 في فئة محتوى الماء M10. يجب أن تكون الكثافة الظاهرية 600 كجم / متر مكعب على الأقل ، ويجب ألا يتجاوز محتوى الغرامات 1٪ ، وليس المحتوى الإضافي أكثر من 2٪. هناك ثلاث فئات الملكية. تصنع الحبيبات من الفئة A1 و A2 من الخشب المقطوع حديثا أو مخلفات الخشب غير المعالجة كيميائيا ، في حالة A1 من الرماد المنخفض والمواد المحتوية على النيتروجين ، في A2 مع نسبة رماد ومحتوى النيتروجين أعلى قليلا (مثل حبيبات الخشب الصلب ، الخشب المتبقي من الغابات أو النيتروجين ) النباح). قد تتكون الحبيبات من الفئة B أيضًا من الخشب المتبقي الصناعي والخشب المستخدم غير المعالج كيميائياً وقد تحتوي على نسبة عالية من الرماد والنتروجين. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد قيمة تسخين دنيا وأقل قوة في كل حالة. يتضمن اختبار القوة وفقًا للمواصفة EN 15210 علاجًا لمدة 10 دقائق في صندوق دوار مع لوحة حواجز. قبل وبعد هذا العلاج ، يتم غربلة العينة من خلال صفيحة مثقوبة بقطر يبلغ قطره 3.15 مم ، ويتم اختبار المواد المحتفظ بها من الغربال الأول فقط. بالنسبة للفحص الثاني ، يجب الإبقاء على الكسر الجماعي المذكور على الأقل.

خاصية	الفئة A1		الفئة A2		الصف ب
نسبة الرماد	A0.7	ماكس. 0.7٪	A1.2	ماكس. 1.2٪	A2.0	ماكس. 2.0٪
محتوى النيتروجين	N0.3	ماكس. 0.3٪	N0.5	ماكس. 0.5٪	N1.0	ماكس. 1.0٪
قوة	DU97.5	دقيقة 97.5 ٪	DU97.5	دقيقة 97.5 ٪	DU96.5	دقيقة 96.5 ٪
القيمة الحرارية	Q16.5	> 16.5 ميجا جول / كجم	Q16.5	> 16.5 ميجا جول / كجم	Q16.5	> 16.5 ميجا جول / كجم

يتم تحديد القيم القصوى لمحتويات الكبريت والكلور والمعادن الثقيلة. بالنسبة لسلوك ذوبان الرماد ، ينبغي الإشارة إلى درجة الحرارة في بداية الانكماش (SST) ودرجة حرارة التليين (DT) ودرجة حرارة نصف الكرة الأرضية (HT) ودرجة حرارة التدفق (FT).

تُمنح علامات “ENplus” و “EN B” ، والعلامات التجارية الخاصة برابطة الكتلة الحيوية الأوروبية ، من خلال مجلس Pellet الأوروبي من الجمعيات الوطنية للكريات إلى الشركات المنتجة أو المتداولة أو التي تنقل الكريات. تتطابق متطلبات حبيبات الأختام ENplus-A1 و ENplus-A2 و EN-B من حيث المبدأ مع الصفات المطابقة للمواصفة القياسية ISO 17225-2 ، ومع ذلك يجب أيضًا تحديد درجة حرارة تخفيف الرماد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تسجيل السلسلة بأكملها إلى العميل النهائي وشروط التخزين والنقل المناسبة المقررة. يجب أخذ عينات الإرجاع الدائمة (باستثناء التسليم في أكياس بوزن 15 كجم) ويجب ضمان تتبع جميع عمليات التسليم إلى الشركة المصنعة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء المراجعات السنوية من قبل هيئة التصديق مع المنتجين ، ويتم فحص التجارة كل ثلاث سنوات.

مع علامة الجودة “DINplus” ، علامة DIN CERTCO mbH ، هي شهادة أخرى منشأة في السوق. بالإضافة إلى متطلبات معيار DIN EN ISO 17225-2 ، هناك متطلبات إضافية للمنتج. لا يجوز أن تتجاوز الغرامات 0.5٪ وليس كما في مستوى 1٪. يتم إجراء الاستعراضات السنوية للمنتجين.

الخصائص النموذجية للكريات الخشبية لمصانع الاحتراق الصغيرة
للكريات الخشبية الخصائص التالية:

كثافة الطاقة حوالي 4.8 كيلووات / كجم (17000 كيلوجول / كجم) ، 2 طن من الكريات تحتوي على طاقة حوالي 1000 لتر من زيت الوقود (مكافئ)
كثافة سائبة تبلغ حوالي 650 كجم / متر مكعب
محتوى الماء أقل من 10٪
محتوى الرماد أقل من 0.5 ٪ للكريات عالية الجودة
الخصائص الهامة الأخرى والخصائص النوعية هي قطر وطول الكريات ، ومحتوى بعض العناصر (الكبريت ، الكلور) ، ومقاومة التآكل ، والمواد الخام المستخدمة وغيرها.

طريقة التصنيع
يتم ضغط المواد الخام (نشارة الخشب والرقائق من المناشر) إلى قضبان قطرها بضعة مليمترات تحت ضغط مرتفع دون إضافة عامل تكتل.

تعتمد الطاقة اللازمة للإنتاج على محتوى الرطوبة في المواد الخام. يتراوح بين 1.3٪ و 2.7٪ من القيمة الحرارية.

منذ نهاية عام 2009 ، تقوم مصانع الإنتاج ، التي تبدأ في النفاد من نشارة الخشب ، بتحويل الأخشاب المستديرة ذات الأقطار الصغيرة (الصنوبرية) بتكلفة نهائية عالية (تكلفة إضافية تبلغ حوالي 10 يورو لكل طن من الحبيبات) وأحيانًا يصعب التخلص منها ، لا تنقصه. لطرح مشاكل الجودة لتعديل الطاقة الرمادية المستهلكة لإنتاجها.

ما زال هامشيا بعض المنتجين ينتجون كريات الوقود التي تكون بديلة عن الأخشاب ولكنها مصنوعة من مواد خام أخرى. يمكننا الاستشهاد بما يلي:

يطلق النار على الكرمة.
أرضيات القهوة ، المجففة والمضغوطة ، والتي توفر قيمة تدفئة أعلى قليلاً من الخشب.

المخاطر
الكريات الخشبية ، وخاصةً المصنوعة طازجًا ، نشطة كيميائيًا ويمكن أن تستنفد الغلاف الجوي للأكسجين اللازم للحفاظ على الحياة. كما يمكن للكريات الخشبية أن تصدر كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون السام. وقعت حوادث مميتة في مخازن خاصة وعلى متن سفن بحرية. عند التعامل معها ، تعطى الكريات الخشبية الغبار الناعم الذي يمكن أن يسبب انفجارات غبار خطيرة.

عملية موقد بيليه
هناك ثلاثة أنواع عامة من أجهزة تسخين الحبيبات ، ومواقد حبيبات قائمة بذاتها ، وإدراجات على شكل بيليه ، ومراجل كريات. تبدو مواقد البيليت “أشبه بمواقد الخشب التقليدية ولكنها تشبه إلى حد كبير فرنًا حديثًا. [الوقود أو الخشب أو كريات الكتلة الحيوية الأخرى ، يتم تخزينها في صندوق تخزين يُسمى القادوس. يمكن وضع القادوس على الجزء العلوي من الجهاز ، على جانب ] اوتوماتيكية [تغذي تلقائيا] الحبيبات في وعاء حرق ، حيث يتم ترميدها في درجة حرارة عالية لدرجة أنها لا تخلق أي كريوزوت يسد التنفيس وقليل جدا من الرماد أو الانبعاثات … “أنابيب التبادل الحراري”: إرسال الهواء الساخن بالنار إلى الغرفة … “مروحة الحمل الحراري”: ينقل الهواء عبر أنابيب التبادل الحراري إلى داخل الغرفة … أكبر فرق بين موقد الحبيبات و … موقد الخشب ، هو ، داخل ، موقد الحبيبات هو جهاز ذو تقنية عالية مع لوحة الدائرة الكهربائية ، والثرموستات ، والمراوح التي تعمل جميعها معًا [لتنظيم درجة الحرارة و] تسخين المساحة الخاصة بك بكفاءة. ”

إن موقد الحبيبات عبارة عن موقد يتم إدخاله في حوائط البناء الموجودة أو الموقد الخشبي الجاهز. انظر إدراج الموقد

غلايات Pellet هي أنظمة تدفئة مركزية مستقلة وأنظمة مياه ساخنة مصممة لتحل محل أنظمة الوقود الأحفوري التقليدية في التطبيقات السكنية والتجارية والمؤسسية. تشتمل الغلايات الآلية أو الحبيبات التلقائية على صوامع لتخزين كميات كبيرة من الكريات ، ونظام توصيل الوقود الذي يحرك الوقود من الصومعة إلى القادوس ، ووحدة تحكم منطقية لتنظيم درجة الحرارة عبر مناطق تسخين متعددة ونظام إزالة أوتوماتيكي للرماد من أجل أتمتة طويلة الأجل عمليات.

تسمح سلال الحبيبات للشخص بتدفئة منزله باستخدام الكريات في المواقد أو المواقد الموجودة.

تكاليف الوقود
وبما أن الكريات تنتج من منتجات مشتركة من صناعة المناشر ، فإن الإنتاج يرتبط بصناعة البناء ، والاقتصاد العام (أخشاب التعبئة) وتراكم الأخشاب المستديرة (الخشب الناتج عن العواصف الضارة أو كوارث الخنفساء) معاً.

في سوق البيليت كانت هناك زيادة قوية في العرض والطلب خلال السنوات القليلة الماضية مع فارق زمني متفاوت. بعد سعر مبدئي مرتفع في البداية بعد إدخال السوق في أواخر التسعينات ، كانت هناك مرحلة من الأسعار المنخفضة نسبياً تليها 3.50 سنتات / كيلووات في ألمانيا في الفترة من 2002 إلى 2005. وقد تبع ذلك عدة أشهر من أسعار الحبيبات المرتفعة لأكثر من 5 سنتات / كيلو وات في الساعة. في شتاء 2006/07 بسبب اختناقات العرض. منذ عام 2007 ، وسعت الشركات المصنعة من توسيع قدراتها ، بحيث انخفضت القيمة التجارية إلى مستوى بين حوالي 3.50 و 4.50 سنتات / كيلووات ساعة.

مقارنة التكاليف
لتقدير كفاءة نظام التدفئة بيليه ، وبصرف النظر عن تكاليف الوقود ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار التكاليف المحددة للتخزين والحرق. على وجه الخصوص ، تتطلب القيمة الحرارية المحددة الأقل حجم تخزين أكبر. لذلك ، يجب أن يكون تزويد الحبيبات ، استنادًا إلى القيمة الحرارية المحددة ، أرخص بنسبة 10٪ على الأقل من تخزين زيت التدفئة أو 20٪ على الأقل أرخص من توريد غاز الوقود الخالي من تكاليف التخزين.في النمسا ، لم تكن ميزة تكلفة الكريات مقارنة بزيت التدفئة دائمًا ما بين 40 و 56٪ منذ عام 2010.

تطوير السعر
حتى ربيع عام 2004 ، كان سعر الكريات مماثلًا لسعر زيت التدفئة وحوالي 30٪ أرخص من الغاز الطبيعي. بعد ذلك ، ارتفع سعر الكريات بشكل معتدل فقط ، في حين ارتفع سعر زيت التدفئة والغاز الطبيعي بشكل حاد. على أساس الأسعار النمساوية ، كانت وفورات تكاليف التدفئة في نهاية عام 2005 بين 40 و 50٪ مقارنة بالنفط. تقلب السعر بين ارتفاع الأسعار في فصل الشتاء وانخفاض في فصل الصيف.

من صيف عام 2006 لم يكن هناك انخفاض للمرة الأولى ، ولكن زيادة مستمرة في الأسعار. بلغ متوسط ​​سعر DIN بالإضافة إلى الكريات في ألمانيا في يوليو 2006 حوالي 206 يورو للطن. في النمسا ، ارتفع السعر في خريف عام 2006 إلى 250 يورو واستقر في ديسمبر عند 255 يورو.

بسبب شتاء معتدل للغاية من 2006/07 ، ولكن لا سيما بعد العاصفة الشتوية من قبل العاصفة الشتوية كيرلس في 18/19. في يناير 2007 ، بدأت زيادة المعروض من أسعار الخشب في الانخفاض بشكل كبير مرة أخرى حتى ربيع عام 2007 بمتوسط ​​185 يورو للطن ، واستقرت بفضل التوسع الهائل في الطاقة الإنتاجية من 180 إلى 200 يورو حتى الخريف.

في عام 2008 ، لم يتجاوز سعر الكريات في النمسا قيمة 200 يورو للطن ، وفي منتصف عام 2008 كان ما بين 155 يورو و 175 يورو.

في عام 2010 ، بلغ متوسط ​​السعر السنوي لإيصال 5 أطنان من البضائع السائبة داخل دائرة نصف قطرها 50 كيلومتراً في ألمانيا 228.45 يورو للطن وزاد إلى 241.41 يورو للطن في عام 2011. وبقيمة 4.9 كيلوواط / كجم من السعرات الحرارية ، يتوافق مع 4.66 قيراط (2010) أو 4.93 قيراط (2011) لكل كيلووات ساعة. في يونيو / يوليو ، انخفض سعر الطن إلى 10 ٪.

في ديسمبر 2012 ، بلغت تكلفة الكريات الخشبية في ألمانيا 256.24 يورو للطن الواحد. بلغ السعر في النمسا في سبتمبر 2014 243.2 يورو للطن ، في سويسرا كان 391.68 يورو للطن ، وهو ما يعادل 324.23 يورو للطن.

يمكن ملاحظة تطور الأسعار في النمسا مقارنة بالغاز الطبيعي والكريات الخشبية بشكل موضوعي باستخدام مؤشرات الأسعار النمساوية للمنتجات: في يناير 2013 ، بلغ مؤشر أسعار الغاز النمساوي 143.75 مقارنةً بالقيمة الأساسية في يناير 2006 ؛ ارتفع سعر الغاز 1.44 مرة على مدى السنوات السبع الماضية (انظر تطور أسعار الغاز ولتفسير التقلبات المعتادة في الأسعار). كان مؤشر أسعار الحبيبات عند 136.80 في سبتمبر 2014 ، د. H. ارتفع سعر الكريات بنسبة 1.37 مرة.

انتاج الطاقة وكفاءتها
يبلغ محتوى الطاقة من حبيبات الخشب ما يقرب من 4.7 – 5.2 ميجا واط / طن (~ 7450 وحدة حرارية بريطانية / رطل).

لقد تم تطوير مواقد وأفران حبيبات الخشب ذات الكفاءة العالية في السنوات الأخيرة ، وعادة ما تقدم كفاءة الاحتراق بأكثر من 85٪. يمكن للجيل الأحدث من غلايات الحبيبات الخشبية العمل في وضع التكثيف وبالتالي تحقيق قيم كفاءة أعلى بنسبة 12٪. تمتلك غلايات الكريات الخشبية تحكمًا محدودًا في معدل ووجود الاحتراق مقارنةً بالأنظمة السائلة أو الغازية ؛ ومع ذلك ، فهي مناسبة بشكل أفضل لأنظمة التدفئة المائية بسبب قدرة النظام المائي الأكبر على تخزين الحرارة. كما تتوفر أيضًا شعلات بيليه قادرة على إعادة تجهيزها إلى غلايات لحرق الزيت.

المعنى
ازدادت أهمية الكريات الخشبية باطراد في السنوات الأخيرة في ألمانيا وأوروبا. في عام 1999 ، على سبيل المثال ، تم تركيب 800 نظام فقط لتدفئة الحبيبات في المباني السكنية في ألمانيا. ارتفع العدد إلى 27000 بحلول عام 2004 ، إلى حوالي 100،000 في عام 2008 و 180،000 في عام 2013. في عام 2016 ، تم تركيب ما يقل قليلا عن 422،000 أنظمة التدفئة بيليه في ألمانيا.

في النمسا ، تم تشغيل 7000 غلاّفة كريات في عام 2000 ، وفي عام 2012 أكثر من 100000. في جميع أنحاء العالم ، ارتفع إنتاج الكريات من 2.5 مليون طن في عام 2002 إلى 23 مليون طن في عام 2012.

انبعاثات تلوث الهواء
الانبعاثات مثل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والمركبات العضوية المتطايرة من معدات حرق الكبريت منخفضة بشكل عام مقارنة بأشكال أخرى من تسخين الاحتراق. ومن المشاكل المعترف بها انبعاث الجسيمات الدقيقة إلى الهواء ، لا سيما في المناطق الحضرية التي يوجد بها تركيز عالٍ من أنظمة التسخين الحبيبي أو أنظمة تسخين الفحم أو النفط بالقرب. يمكن لانبعاثات PM2.5 من مواقد الحبيبات القديمة والمراجل أن تشكّل مشكلة في الأوساط القريبة ، خاصة بالمقارنة مع الغاز الطبيعي (أو الغاز الحيوي المتجدد) ، على الرغم من أن منشآت الترسيب الكهروستاتيكية الكبيرة أو الفواصل الإعصارية أو مرشحات جسيمات الكيس يمكنها التحكم بالجسيمات عند الحفاظ عليها بشكل صحيح وتشغيلها.

الاحتباس الحراري
هناك عدم يقين إلى أي مدى يسهم صنع الحرارة أو الكهرباء عن طريق حرق كريات الخشب في تغير المناخ العالمي ، وكذلك كيف يقارن تأثير ذلك على المناخ مع تأثير استخدام مصادر الحرارة المتنافسة. وتشمل عوامل عدم اليقين مصدر الخشب وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الإنتاج والنقل وكذلك من الاحتراق النهائي ، وما هو النطاق الزمني المناسب للنظر فيه.

تقرير من مركز مانوم لعلوم الحفظ ، “دراسة استدامة الكتلة الحيوية وسياسة الكربون” الصادر في يونيو 2010 لقسم موارد الطاقة في ماساتشوستس ، يخلص إلى أن حرق الكتلة الحيوية مثل حبيبات الخشب أو رقائق الخشب تطلق كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الهواء خلق “ديون كربون” غير متقاعد لمدة 20-25 سنة وبعده فائدة صافية. في يونيو 2011 ، كانت الإدارة تستعد لوضع اللائحة النهائية ، وتوقعت تشديد الرقابة بشكل كبير على استخدام الكتلة الحيوية للطاقة ، بما في ذلك الكريات الخشبية. تنازع مؤيدو الطاقة الحيوية حول استنتاجات تقرير Manomet ، وقد أشار العلماء إلى وجود إشراف في التقرير ، مما يشير إلى أن تأثيرات المناخ أسوأ من التقارير.

حتى كاليفورنيا. في عام 2008 ، كان من المفترض ، حتى في الأبحاث العلمية ، أن طاقة الكتلة الحيوية (بما في ذلك من حبيبات الخشب) محايدة الكربون ، وذلك إلى حد كبير لأن إعادة نمو النباتات يعتقد أنها تعيد تخزين الكربون المنبعث في الهواء وتخزينه. ثم بدأت تظهر الأوراق العلمية التي تدرس الآثار المناخية للكتلة الحيوية التي دحضت الافتراض البسيط لحياد الكربون. ووفقًا لمركز موارد الطاقة الحيوية ، فإن الافتراض بحيادية الكربون “قد تحول إلى إدراك أن انعكاسات الكربون للكتلة الحيوية تعتمد على كيفية حصاد الوقود ، وما هي أنواع الغابات ، وما هي أنواع إدارة الغابات التي يتم تطبيقها ، وكيف أن الكتلة الحيوية تستخدم مع مرور الوقت وعبر المشهد. ”

في عام 2011 ، اعتمدت اثنتا عشرة منظمة بيئية أمريكية بارزة سياسة تضع حداً عالياً للحوافز الحكومية لطاقة الكتلة الحيوية ، بما في ذلك الكريات الخشبية. ويذكر ذلك جزئياً أن “مصادر iomass والمرافق المؤهلة للحوافز (الحكومية) يجب أن تؤدي إلى انخفاض انبعاثات دورة الحياة والتراكم والصافي لغازات الدفيئة وتحمض المحيطات ، في غضون 20 عاماً وأيضاً على المدى الأطول ، من مصادر الطاقة التي تحل محلها أو تنافس “.

الاستدامة
وتشعر صناعة منتجات الأخشاب بالقلق من أنه إذا تم استخدام الطاقة الخشبية على نطاق واسع ، فسيتم تقليص المعروض من المواد الخام للبناء والتصنيع بشكل كبير.

كلفة
نظرا للزيادة السريعة في شعبية منذ عام 2005 ، قد يكون توافر وتكلفة الحبيبات مشكلة. هذا هو الاعتبار المهم عند شراء موقد بيليه ، فرن ، سلال بيليه أو غيرها من الأجهزة المعروفة في هذه الصناعة باسم برادلي بيرنرز. ومع ذلك ، يتزايد إنتاج الكريات الحالية وهناك خطط لإدخال العديد من مطاحن الحبيبات الجديدة على الإنترنت في الولايات المتحدة في 2008-2009.

يمكن أن تتأثر تكلفة الكريات بدورة البناء مما يؤدي إلى تقلبات في توريد نشارة الخشب والمكسرات.

في تقرير مكتب نيوهامبشاير للطاقة والتخطيط عن أسعار الوقود المحدثة في 5 أكتوبر 2015 ، يمكن مقارنة تكلفة زيت الوقود رقم 2 الذي تم تسليمه بتكلفة الكريات الخشبية التي يتم تسليمها بكميات كبيرة باستخدام مكافئ BTU الخاص به: 1 طن من الكريات = 118.97 جالونًا من زيت الوقود رقم 2. هذا يفترض أن طن واحد من الكريات ينتج 16،500،000 وحدة حرارية بريطانية وجالون واحد من زيت الوقود رقم 2 ينتج 138،690 وحدة حرارية بريطانية. وبالتالي ، إذا كانت تكلفة زيت الوقود رقم 2 هي 1.90 دولار / غال ، فإن سعر التعادل للكتل هو 238.00 دولار / طن.

الاستخدام حسب المنطقة

أوروبا
يختلف الاستخدام عبر أوروبا وفقًا للوائح الحكومية. في هولندا وبلجيكا والمملكة المتحدة ، تُستخدم الكريات بشكل رئيسي في محطات توليد الطاقة على نطاق واسع. قامت أكبر محطة للطاقة في المملكة المتحدة ، وهي محطة كهرباء دراكس ، بتحويل بعض وحداتها إلى حراقات الكريات ابتداءً من عام 2012 ؛ بحلول عام 2015 ، جعل دراكس المملكة المتحدة أكبر متلقٍ لصادرات الكريات الخشبية من الولايات المتحدة. في الدنمارك والسويد ، يتم استخدام الكريات في محطات الطاقة على نطاق واسع ، وأنظمة التدفئة المتوسطة الحجم ، والحرارة السكنية الصغيرة. في ألمانيا والنمسا وإيطاليا وفرنسا ، تستخدم الكريات في معظمها للحرارة السكنية والصناعية الصغيرة.

بدأت المملكة المتحدة خطة منح تسمى الحافز الحراري المتجدد (RHI) تسمح لمراجل الحبيبات الخشبية غير المنزلية والمحلية بتلقي المدفوعات على مدى فترة تتراوح بين 7-20 سنة وهي أول خطة من هذا النوع في العالم وتهدف إلى زيادة كمية الطاقة المتجددة المتولدة في المملكة المتحدة ، بما يتماشى مع التزامات الاتحاد الأوروبي. لدى اسكتلندا وأيرلندا الشمالية مخططات منفصلة ولكنها مماثلة. منذ ربيع عام 2015 ، يجب على مالكي الكتلة الحيوية – سواء كانوا محليين أو تجاريين – شراء الوقود من BSL (قائمة موردي الكتلة الحيوية) الذين تمت الموافقة عليهم من الموردين من أجل الحصول على دفعات شركة RHI.

وتستخدم على نطاق واسع الكريات في السويد ، منتج بيليه الرئيسي في أوروبا ، أساسا كبديل للتدفئة المركزية التي تعمل بالنفط. في النمسا ، السوق الرائد لأفران التسخين المركزية بيليه (نسبة إلى سكانها) ، يقدر أن 2⁄3 من جميع أفران التسخين المحلية الجديدة هي مواقد حبيبات. في إيطاليا ، تم تطوير سوق كبير لمواقد الحبيبات الأوتوماتيكية. استخدام إيطاليا الرئيسي للكريات هو المراجل السكنية والصناعية الخاصة الصغيرة للتدفئة.

في عام 2014 في ألمانيا ، بلغ إجمالي استهلاك الحبيبات الخشبية سنويًا 2،2 مليون طن. تستهلك هذه الكريات في الغالب من قبل قطاع التدفئة صغير النطاق. محطات الإشعال المشترك التي تستخدم قطاع الحبيبات لإنتاج الطاقة ليست منتشرة في البلاد. يتم اعتماد أكبر كمية من الكريات الخشبية مع DINplus وهذه هي الكريات من أعلى مستويات الجودة. كقاعدة ، يتم تصدير حبيبات ذات جودة أقل.

نيوزيلندا
بلغ إجمالي مبيعات الكريات الخشبية في نيوزيلندا 3-5000 طن في عام 2003. وقد أعطى البناء الأخير لمصانع الحبيبات الخشبية الجديدة زيادة هائلة في الطاقة الإنتاجية.

الولايات المتحدة الامريكانية
تستورد بعض الشركات الغلايات المصنوعة في أوروبا. اعتبارا من عام 2009 ، كان حوالي 800000 أمريكي يستخدمون حبيبات الخشب للحرارة. وتشير التقديرات إلى أنه سيتم استخدام 2.33 مليون طن من الكريات الخشبية للحرارة في الولايات المتحدة في عام 2013. وقد نمت صادرات الخشب الأمريكي إلى أوروبا من 1.24 مليون طن في عام 2006 إلى 7 ملايين طن في عام 2012 ، ولكن الغابات نمت أكثر.

استخدامات اخرى

الفراش الحصان
عندما تضاف كميات صغيرة من الماء إلى حبيبات الخشب ، فإنها توسع وتعود إلى نشارة الخشب. هذا يجعلها مناسبة للاستخدام كفراش الحصان. سهولة التخزين والنقل هي فوائد إضافية على الأسرة التقليدية. ومع ذلك ، بعض أنواع الخشب ، بما في ذلك الجوز ، يمكن أن تكون سامة للخيول ويجب ألا تستخدم أبدا للفراش.

في تايلاند ، يتم إنتاج كريات قشر الأرز لفراش الحيوانات. لديهم معدل امتصاص عالية مما يجعلها مثالية لهذا الغرض.

الماصة
كما تستخدم الكريات الخشبية لامتصاص المياه الملوثة عند حفر آبار النفط أو الغاز.

طبخ
اكتسبت مشاوي الخشب بيليه شعبية كطريقة متعددة لشواء ، خبز ، والدخان. حجم الكريات يجعلها مفيدة لإنشاء شواية تعمل بالخشب لا تزال تتحكم في درجة حرارتها بدقة.

المميزات والعيوب

مزايا
الكريات لها مزايا عديدة على الخشب:

وهو مورد متجدد ويمكن الوصول إليه بسهولة بسبب استخدام النفايات من الصناعات الأخرى.
يجري إعادة استخدامها المادية ، بل هو وقود أرخص.
من الأسهل جعل المواقد قابلة للبرمجة بحيث يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها تلقائيًا.
من خلال ملء الفراغ بشكل أفضل ووجود كثافة أكبر ، فإنها تشغل أقل من جذوعها أو فروعها وتناسب أي حاوية من أي شكل.
أنها تولد كمية ملموسة من رماد من أصل نباتي وغير سامة التي يمكن استخدامها كسماد أو ملحق معدني للحيوانات. هذه الرماد غنية بالكالسيوم والبوتاسيوم.
كمزايا إضافية فهي عادة أرخص من الوقود التقليدي مثل الديزل وتنتج أقل الملوثات (SOx والديوكسينات).

سلبيات
كما يتطلب الأمر مكانًا أكثر من الديزل ، لذلك يلزم توفير مساحة أكبر لتخزينه أو تجديد المخزون أكثر من مرة.
هناك الموزعين بيليه على الصعيد الوطني (إسبانيا) التي يمكن أن تضمن توريد الكريات عن طريق العقد. الفضاء مشكلة يجب موازنتها.
كما هو الحال في جميع عمليات الاحتراق ، يتم إنشاء النفايات ، مما يعني كمية معينة من الرماد الذي يختلف ، حسب نوع الكريات التي تحترق ، من حيث الحجم. كما أن احتراق الحبيبات يولد السخام ، الذي ينبعث في الغلاف الجوي على شكل جسيمات دقيقة ، مما يؤدي إلى تلوث العضد (من الضروري إزالته) وزيادة القذارة البيئية.
إن إنتاج نفايات الأخشاب في الصناعة محدود ، لذا فإن الاستهلاك الموسع يمكن أن يؤدي إلى بدء استخدام سحق الأخشاب المتجهة إلى سوق اللوحة وتسبب ارتفاع سعر الحبيبة.
إذا كانت الحبيبات تمر عبر العديد من عتلات التغذية ، فإنها تذوب قليلاً ، مما يؤدي إلى نشارة الخشب التي تعرقل أحيانًا تغذية الغلاية.
يتطلب احتراق الحبيبات استهلاكًا أكبر للهواء ، مما يعني أنه يلزم وجود قدر أكبر من التهوية في غرفة مرجل الكتلة الحيوية منه في غرفة مرجل للغاز أو الديزل أو وقود آخر ، وهو ليس عائقًا رئيسيًا في غرف الغلايات ، ولكنه مهم جدًا في المواقد الفردية التي تعمل في الغرفة المراد تسخينها ، لأنها تتطلب المزيد من مدخل الهواء البارد ، والذي يعمل أيضًا على تبريد أماكن العمل.
هناك عدة أنواع من الكريات ، وفقا لأصلها (الزيتون ، الحور ، تشذيب المدن ، الخ) والمنطقة الجغرافية ، مما يعني أن القيمة الحرارية تختلف ، وبالتالي يمكن بيع كريات أقل قوة في نفس الوقت. السعر من تلك من قوة أكبر. هذا ينتج عجزًا بالنسبة للمستهلك ، الذي يريد في النهاية شراء الحرارة ، وليس كتلة الوقود. على الرغم من حل ذلك ، هناك تصنيفات مختلفة من الكريات وفقا لجودتها (EN زائد) والتي تضمن قيمة القيمة الحرارية للمنتج ، من بين خصائص أخرى.

فيما يتعلق بالأشكال التقليدية الأخرى للكتلة الحيوية مثل الخشب أو رقائق الخشب ، فإن لها أيضًا عيوبًا:

في بعض الأحيان يمكنك الوصول إلى الحطب بسعر منخفض جدا أو مجانا.
الرقاقات لديها كثافة طاقة أقل. لا يتم الضغط عليهم أو لديهم حبوب موحدة. يمكن أن يجمعوا كل مزايا الحبيبات (الأتمتة ، استخدام الطاقة …) والرقائق أسهل بكثير في الإنتاج من تقليم النفايات أو النفايات الخشبية الأخرى. إن كسارة واحدة مناسبة ضرورية و يتم تجنب عملية الضغط.
هذه الحاجة إلى معالجة إضافية من الكريات تجعلها أكثر تكلفة لتصنيعها اقتصاديًا ونشطًا. من ناحية أخرى ، يجعل قياس الحبيبات الموحد للكريات التغذية التلقائية للغلاية أسهل.