Os combustíveis de pelotas são biocombustíveis feitos de matéria orgânica comprimida ou biomassa. Os pellets podem ser feitos a partir de qualquer uma das cinco categorias gerais de biomassa: resíduos industriais e coprodutos, resíduos alimentares, resíduos agrícolas, culturas energéticas e madeira virgem. Os pellets de madeira são o tipo mais comum de combustível de pellets e geralmente são feitos de serragem compactada e resíduos industriais relacionados a partir da moagem de madeira, fabricação de produtos de madeira e móveis e construção. Outras fontes de resíduos industriais incluem cachos de frutos vazios, cascas de palmito, cascas de coco e copas e galhos descartados durante as operações de corte. As chamadas “pelotas negras” são feitas de biomassa, refinadas para se assemelharem a carvão e foram desenvolvidas para serem usadas em usinas a carvão existentes. Os pellets são categorizados pelo seu valor de aquecimento, umidade e teor de cinzas e dimensões. Eles podem ser usados como combustíveis para geração de energia, aquecimento comercial ou residencial e para cozinhar. As pelotas são extremamente densas e podem ser produzidas com um baixo teor de umidade (abaixo de 10%) que permite que elas sejam queimadas com uma alta eficiência de combustão.
Além disso, sua geometria regular e tamanho pequeno permitem alimentação automática com calibração muito fina. Eles podem ser alimentados em um queimador por alimentação por trado ou por transporte pneumático. Sua alta densidade também permite armazenamento compacto e transporte por longas distâncias. Eles podem ser convenientemente soprados de um tanque para um depósito ou silo de armazenamento nas instalações do cliente.
Uma ampla gama de fogões a pellets, fornos de aquecimento central e outros aparelhos de aquecimento foram desenvolvidos e comercializados desde meados dos anos 80. Em 1997, as caldeiras de pellets de madeira totalmente automáticas, com nível de conforto similar às caldeiras a óleo e a gás, tornaram-se disponíveis na Áustria. Com o aumento do preço dos combustíveis fósseis desde 2005, a demanda por aquecimento de pellets aumentou na Europa e na América do Norte, e uma indústria considerável está surgindo. De acordo com a Tarefa 40 da Agência Internacional de Energia, a produção de aglomerados de madeira mais do que duplicou entre 2006 e 2010, para mais de 14 milhões de toneladas. Em um relatório de 2012, o Centro de Recursos Energéticos de Biomassa afirma que espera que a produção de pellets de madeira na América do Norte duplique novamente nos próximos cinco anos.
Produção
As pastilhas são produzidas comprimindo o material de madeira que passou primeiro através de um moinho de martelos para proporcionar uma massa semelhante a massa de farinha. Esta massa é alimentada a uma prensa, onde é espremida através de um molde com furos do tamanho requerido (normalmente 6 mm de diâmetro, por vezes 8 mm ou maior). A alta pressão da prensa faz com que a temperatura da madeira aumente consideravelmente, e a lignina se plastifica levemente, formando uma “cola” natural que mantém o pellet unido enquanto esfria.
As pelotas podem ser feitas de grama e outras formas não-lenhosas de biomassa que não contêm lignina: os grãos secos do destilador (um subproduto da indústria cervejeira) podem ser adicionados para fornecer a durabilidade necessária. Uma notícia de 2005 da Cornell University News sugeriu que a produção de pellets de grama era mais avançada na Europa do que na América do Norte.Sugeriu que os benefícios do pasto como matéria-prima incluíam seu curto período de crescimento (70 dias) e facilidade de cultivo e processamento. A história citava Jerry Cherney, um professor de agricultura da escola, afirmando que as gramíneas produzem 96% do calor da madeira e que “qualquer mistura de gramíneas pode ser usada, cortada no meio do verão, deixada no campo para se escoar”. minerais, em seguida, embalados e peletizados. A secagem do feno não é necessária para a peletização, fazendo com que o custo de processamento seja menor do que com a peletização de madeira “. Em 2012, o Departamento de Agricultura da Nova Escócia anunciou como projeto de demonstração a conversão de uma caldeira a óleo em pellets de grama em uma instalação de pesquisa.
As pelotas de combustível de casca de arroz são feitas compactando casca de arroz obtida como subproduto da cultura de arroz dos campos. Tem também características semelhantes às pelotas de madeira e mais ecologicamente corretas, já que a matéria-prima é um resíduo. O conteúdo de energia é de cerca de 4-4,2 kcal / kg e o teor de umidade é tipicamente inferior a 10%. O tamanho dos grânulos é geralmente mantido com cerca de 6 mm de diâmetro e 25 mm de comprimento na forma de um cilindro; embora formas maiores de cilindro ou briquete não sejam incomuns. É muito mais barato do que pellets de energia similares e pode ser compactado / fabricado a partir da casca na própria fazenda, usando máquinas baratas. Eles geralmente são mais favoráveis ao meio ambiente, em comparação com pellets de madeira. Nas regiões do mundo onde o trigo é a cultura alimentar predominante, a casca de trigo também pode ser compactada para produzir pellets de energia, com características semelhantes às pelotas de casca de arroz.
Um relatório do CORRIM (Consórcio sobre Pesquisa em Material Industrial Renovável) para o Inventário de Ciclo de Vida de Fabricação e Utilização de Pellets de Madeira estima que a energia necessária para secar, peletizar e transportar pellets é menor que 11% do conteúdo energético dos pellets se Resíduos de madeira industrial pré-seca. Se as pelotas forem feitas diretamente do material da floresta, serão necessários até 18% da energia para secar a madeira e 8% adicionais para energia de transporte e fabricação. Uma avaliação de impacto ambiental de pelotas de madeira exportadas pelo Departamento de Engenharia Química e Mineral, Universidade de Bolonha, Itália e o Centro de Pesquisa de Energia Limpa, na Universidade de British Columbia, publicado em 2009, concluiu que a energia consumida para transportar pellets de madeira canadense de Vancouver a Estocolmo (15.500 km pelo Canal do Panamá), é cerca de 14% do conteúdo energético total das pelotas de madeira.
Padrões de pelotas
Pellets de acordo com as normas comumente usadas na Europa (DIN 51731 ou Ö-Norma M-7135) têm menos de 10% de água, são uniformes em densidade (mais de 1 tonelada por metro cúbico, assim afunda em água) cerca de 0,6-0,7 toneladas por metro cúbico), têm boa resistência estrutural e baixo teor de pó e cinzas. Como as fibras de madeira são quebradas pelo moinho de martelos, não há virtualmente nenhuma diferença nas pastilhas acabadas entre diferentes tipos de madeira.As pelotas podem ser feitas de quase todas as variedades de madeira, desde que a prensa de pellets esteja equipada com boa instrumentação, as diferenças no material de alimentação podem ser compensadas na regulamentação de prensas. Na Europa, as principais áreas de produção estão localizadas no sul da Escandinávia, Finlândia. Europa Central, Áustria e os países bálticos.
As pelotas em conformidade com as normas europeias que contêm madeira reciclada ou contaminantes externos são consideradas pelotas Classe B. Os materiais reciclados, tais como painéis de partículas, madeira tratada ou pintada, painéis revestidos com resina de melamina e semelhantes, são particularmente inadequados para utilização em peletes, uma vez que podem produzir emissões nocivas e variações incontroladas nas características de combustão dos peletes.
Os padrões utilizados nos Estados Unidos são diferentes, desenvolvidos pelo Instituto de Combustíveis de Pelotas e, como na Europa, não são obrigatórios. Ainda assim, muitos fabricantes estão em conformidade, uma vez que as garantias dos equipamentos de combustão fabricados ou importados pelos EUA não podem cobrir danos causados por pelotas que não estejam em conformidade com os regulamentos. Os preços das pelotas dos EUA subiram durante a inflação dos preços dos combustíveis fósseis de 2007-2008, mas depois caíram acentuadamente e são geralmente mais baixos em uma base por BTU do que a maioria dos combustíveis fósseis, excluindo o carvão.
Agências reguladoras na Europa e na América do Norte estão em processo de reforçar os padrões de emissões para todas as formas de calor de madeira, incluindo pellets de madeira e fogões a pellets. Esses padrões se tornarão obrigatórios, com testes certificados independentemente para garantir a conformidade. Nos Estados Unidos, as novas regras iniciadas em 2009 concluíram o processo de revisão regulatória da EPA, com novas regras finais emitidas para comentários em 24 de junho de 2014. O American Lumber Standard Committee será a agência de certificação independente para os novos padrões de pellets.
Pellets de madeira para uso industrial
Os pellets de madeira são comercializados em cinco classes de tamanho (veja a tabela) e duas classes de conteúdo de água M10 e M15 com um máximo de 10 e 15% de teor de água. Para teor de cinzas (A), resistência mecânica (DU), teor de finos (F) e densidade aparente (BD) e teor de enxofre (S), nitrogênio (N) e cloro (Cl) também são classes definidas. O poder calorífico Q e um possível teor de aditivos devem ser especificados, a temperatura de amolecimento da cinza DT deve ser especificada. A densidade aparente deve ser de pelo menos 600 kg / m³, para as demais propriedades acima mencionadas não são dados valores-limite.
| magnitude | diâmetro | comprimento | Classe de conteúdo de água | teor de água |
|---|---|---|---|---|
| D06 | 6 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm a 40 mm, 1% até 45 mm | M10 | Max. 10% |
| D08 | 8 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm a 40 mm | M15 | Max. 15% |
| D10 | 10 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm a 40 mm | ||
| D12 | 12 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm a 50 mm | ||
| D25 | 25 mm ± 1,0 mm | 10 mm a 50 mm |
Pellets de madeira para uso não industrial
Para uso não industrial, apenas os tamanhos D06 e D08 são comercializados na classe de conteúdo de água M10. A densidade a granel deve ser pelo menos 600 kg / m³, o teor de finos não deve exceder 1%, o teor de aditivo não superior a 2%. Existem três classes de propriedade. Os granulados de Classe A1 e A2 são feitos de madeira recém-colhida ou resíduos de madeira quimicamente não tratados, no caso de A1 de baixo teor de cinzas e nitrogênio, em A2 com teor de cinzas e nitrogênio ligeiramente maior (por exemplo, granulados de madeira maciça, madeira de resíduos florestais ou nitrogênio ) latidos). As pelotas de Classe B também podem consistir em madeira residual industrial e madeira usada quimicamente não tratada e podem ter maior teor de cinzas e nitrogênio. Além disso, um valor mínimo de aquecimento e uma resistência mínima são especificados em cada caso. O teste de resistência de acordo com a EN 15210 inclui um tratamento de 10 minutos em uma caixa rotativa com placa defletora. Antes e depois deste tratamento, a amostra é peneirada através de uma placa perfurada com orifícios de 3,15 mm de diâmetro, apenas o material retido da primeira peneira é testado. Para o segundo rastreio, pelo menos, a fração de massa indicada deve ser mantida.
| propriedade | Classe A1 | Classe A2 | classe B | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| conteúdo de cinzas | A0,7 | Max. 0,7% | A1.2 | Max. 1,2% | A2.0 | Max. 2,0% |
| teor de azoto | N0.3 | Max. 0,3% | N0.5 | Max. 0,5% | N1.0 | Max. 1,0% |
| força | DU97.5 | minuto 97,5% | DU97.5 | minuto 97,5% | DU96.5 | minuto 96,5% |
| valor calórico | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg |
Para os valores limite do teor de enxofre, cloro e metais pesados, são especificados. Para o comportamento de fusão de cinzas, a temperatura no início do encolhimento (SST), a temperatura de amolecimento (DT), a temperatura hemisférica (HT) e a temperatura de fluxo (FT) devem ser indicadas.
Os rótulos “ENplus” e “EN B”, marcas registradas da European Biomass Association, são concedidos pelo European Pellet Council de associações nacionais de pellets a empresas que produzem, comercializam ou transportam pellets. Os requisitos para pelotas para os vedantes ENplus-A1, ENplus-A2 e EN-B correspondem, em princípio, às qualidades correspondentes da norma ISO 17225-2; no entanto, a temperatura de amolecimento das cinzas deve ser adicionalmente especificada. Além disso, toda a cadeia é registrada para o cliente final e as condições apropriadas de armazenamento e transporte são prescritas. Devem ser colhidas amostras de retorno permanente (exceto a entrega em sacos de 15kg) e assegurada a rastreabilidade de todas as entregas ao fabricante. Além disso, revisões anuais são realizadas pelo órgão certificador junto aos produtores, sendo o comércio verificado a cada três anos.
Com a marca de qualidade “DINplus”, marca da DIN CERTCO mbH, é outra certificação estabelecida no mercado. Além dos requisitos da norma DIN EN ISO 17225-2, existem requisitos adicionais para o produto. As multas não podem exceder 0,5% e não como no padrão de 1%.Revisões anuais dos produtores são realizadas.
Propriedades típicas de pellets de madeira para pequenas instalações de combustão
Os pellets de madeira têm as seguintes propriedades:
Densidade de energia de cerca de 4,8 kWh / kg (17.000 kJ / kg), 2 t de pellets contêm a energia de cerca de 1000 l de óleo combustível (equivalente)
Densidade a granel de cerca de 650 kg / m³
Teor de água inferior a 10%
Teor de cinzas abaixo de 0,5% para granulados de alta qualidade
Outras características importantes e características de qualidade são o diâmetro e o comprimento dos pellets, o conteúdo de certos elementos (enxofre, cloro), a resistência à abrasão, as matérias-primas utilizadas e outros.
Método de fabricação
A matéria-prima (serragem e aparas das serrarias) é comprimida em bastões de poucos milímetros de diâmetro sob alta pressão sem adição de agente aglomerante.
A energia necessária para a produção depende do teor de umidade da matéria-prima. Está entre 1,3% e 2,7% do valor calorífico.
Desde o final de 2009 as plantas de produção, começando a ficar sem serragem, estão convertendo madeira redonda de pequenos diâmetros (coníferas) com alto custo final (custo adicional de cerca de 10 euros por tonelada de pelotas) e às vezes difícil de descascar, o que não faltará. para colocar problemas de qualidade modificando para cima a energia cinza consumida para produzi-lo.
Ainda marginalmente, alguns produtores produzem pelotas de combustível que são substituíveis pela madeira, mas feitas com outras matérias-primas. Podemos citar:
A videira atira.
As borras de café, secas, compactadas, fornecem um valor de aquecimento ligeiramente acima da madeira.
Perigos
As pelotas de madeira, em particular feitas na hora, são quimicamente ativas e podem esgotar a atmosfera do oxigênio necessário para sustentar a vida. Os pellets de madeira também podem emitir grandes quantidades de monóxido de carbono venenoso. Acidentes fatais ocorreram em armazéns privados e embarcações marítimas a bordo. Quando manuseadas, os aglomerados de madeira liberam poeira fina que pode causar graves explosões de poeira.
Operação do fogão da pelota
Existem três tipos gerais de aparelhos de aquecimento de pellets, fogões de pellet, pellet inserts e caldeiras de pellet. Os fogões a pellets “parecem fogões a lenha tradicionais, mas funcionam mais como um forno moderno. [Combustível, madeira ou outros pellets de biomassa, são armazenados em uma lixeira chamada tremonha. O funil pode ser colocado na parte superior do aparelho. remotamente.] Um trado mecânico alimenta automaticamente os pellets em uma panela queimada, onde eles são incinerados em uma temperatura tão alta que não criam creosoto de entupimento de fuligem e muito pouca cinza ou emissões… “Tubos de troca de calor”: Enviar ar aquecido pelo fogo para o quarto… “Ventilador de convecção”: Circula ar através de tubos de permuta de calor para a sala… A maior diferença entre um fogão a pellets e… um fogão a lenha, é que, no interior, o fogão a pellets é um aparelho de alta tecnologia com uma placa de circuito, um termostato e ventiladores – todos trabalham juntos para [regular a temperatura e] aquecer seu espaço com eficiência ”.
Um inserto de fogão a pellets é um fogão que é inserido em uma alvenaria existente ou lareira de madeira pré-fabricada. Veja Inserção da lareira
As caldeiras de pellets são sistemas autônomos de aquecimento central e água quente projetados para substituir os sistemas tradicionais de combustível fóssil em aplicações residenciais, comerciais e institucionais. Caldeiras automáticas ou de pellets incluem silos para armazenamento a granel de pellets, um sistema de fornecimento de combustível que move o combustível do silo para o funil, um controlador lógico para regular a temperatura em várias zonas de aquecimento e um sistema automatizado de remoção de cinzas para longo prazo operações.
As cestas de pelotas permitem que uma pessoa aqueça sua casa usando pellets em fogões existentes ou lareiras.
Custos de combustível
Como as pelotas são produzidas a partir de coprodutos da indústria de serraria, a produção está relacionada com a indústria da construção, a economia geral (madeira de embalagem) e o acúmulo de madeira redonda (madeira de tempestades nocivas ou calamidades de besouros).
No mercado de pelotas, houve um forte aumento na oferta e demanda nos últimos anos, com variação de tempo variável. Após um preço inicialmente bastante elevado após a introdução no mercado no final dos anos 90, uma fase de preços relativamente baixos seguidos de 3,50 cêntimos / kWh na Alemanha de 2002 a 2005. Seguiram-se vários meses de preços elevados de pellets superiores a 5 cêntimos / kWh no inverno 2006/07 devido a gargalos de oferta. Desde 2007, os fabricantes expandiram ainda mais suas capacidades, de modo que o valor comercial caiu para um nível entre 3,50 e 4,50 cents / kWh.
Comparação de custos
Para estimar a eficiência de um sistema de aquecimento de pellets, além dos custos de combustível, os custos específicos de armazenamento e incineração devem ser levados em consideração. Em particular, o valor calorífico específico inferior requer um volume de armazenamento mais alto. Um fornecimento de pellets, baseado no poder calorífico específico, deve, portanto, ser pelo menos 10% mais barato que um armazenamento de óleo de aquecimento ou pelo menos 20% mais barato que o fornecimento de gás combustível livre de custos de armazenamento. Na Áustria, a vantagem de custo das pelotas em comparação com o óleo de aquecimento nem sempre foi entre 40 e 56% desde 2010.
Desenvolvimento de preço
Até a primavera de 2004, o preço das pelotas era quase o mesmo que o preço do óleo para aquecimento e cerca de 30% mais barato que o gás natural. Posteriormente, o preço das pelotas subiu apenas moderadamente, enquanto o preço do óleo de aquecimento e do gás natural subiu acentuadamente. Com base nos preços austríacos, a poupança nos custos de aquecimento no final de 2005 era de 40 a 50% em relação ao petróleo. O preço oscilou entre os preços mais altos no inverno e os baixos no verão.
A partir do verão de 2006, não houve queda pela primeira vez, mas um aumento contínuo de preços. O preço da DIN mais pelotas na Alemanha em julho de 2006 era de € 206 por tonelada. Na Áustria, o preço no outono de 2006 aumentou para 250 € e se fixou em dezembro em 255 €.
Devido ao inverno extremamente ameno de 2006/07, mas especialmente após a tempestade com a tempestade de inverno Kyrill em 18./19. Janeiro de 2007 e os seguintes aumentos de preços da madeira começaram a cair significativamente até à Primavera de 2007 para uma média de € 185 por tonelada, e estabilizaram-se pela expansão maciça da capacidade de produção com 180 a 200 € para o Outono.
Em 2008, o preço da pelota na Áustria não ultrapassou o valor de € 200 por tonelada e em meados de 2008 ficou entre € 155 e € 175.
Em 2010, o preço médio anual para uma entrega de 5 toneladas de produtos a granel num raio de 50 km na Alemanha foi de € 228,45 por tonelada e aumentou para € 241,41 por tonelada em 2011. Com um poder calorífico de 4,9 kWh / kg, corresponde a 4,66 ct (2010) ou 4,93 ct (2011) por kWh.Em junho / julho, o preço por tonelada é até 10% menor.
Em dezembro de 2012, as pellets de madeira na Alemanha custaram em média 256,24 euros por tonelada. O preço na Áustria em setembro de 2014 era de € 243,2 por tonelada, na Suíça era de € 391,68 / tonelada, o que corresponde a € 324,23 por tonelada.
A evolução dos preços na Áustria em comparação com o gás natural e as pellets de madeira pode ser observada de forma objectiva utilizando os índices de preços austríacos dos produtos: Em Janeiro de 2013, o índice de preços do gás austríaco situou-se em 143,75 comparado com o valor base de Janeiro de 2006; H. o preço do gás subiu 1,44 vezes nos últimos sete anos (veja a evolução do preço do gás e a explicação das flutuações normais de preço). O índice de preços de pelotas ficou em 136,80 em setembro de 2014, d. H. O preço das pelotas aumentou 1,37 vezes.
Produção de energia e eficiência
O conteúdo energético de pellets de madeira é de aproximadamente 4,7 a 5,2 MWh / tonelada (~ 7450 BTU / lb).
Os fogões e as caldeiras de pellets de madeira de alta eficiência foram desenvolvidos nos últimos anos, oferecendo tipicamente eficiências de combustão de mais de 85%. A mais nova geração de caldeiras de pellets de madeira pode funcionar no modo de condensação e, portanto, atingir valores de eficiência 12% maiores. As caldeiras de pellets de madeira têm um controle limitado sobre a taxa e a presença de combustão em comparação com sistemas líquidos ou gasosos; no entanto, por essa razão, eles são mais adequados para sistemas de aquecimento hidrônico devido à maior capacidade do sistema hidrônico de armazenar calor. Queimadores de pellets capazes de serem readaptados a caldeiras de queima de óleo também estão disponíveis.
Significado
A importância das pelotas de madeira tem aumentado constantemente nos últimos anos na Alemanha e na Europa. Em 1999, por exemplo, apenas 800 sistemas de aquecimento por pellets foram instalados em edifícios residenciais na Alemanha. O número subiu para 27.000 em 2004, para cerca de 100.000 em 2008 e 180.000 em 2013. Em 2016, pouco menos de 422.000 sistemas de aquecimento a pellets estão instalados na Alemanha.
Na Áustria, 7.000 caldeiras de pellets estavam em operação em 2000 e, em 2012, mais de 100.000.Em todo o mundo, a produção de pellets aumentou de 2,5 milhões de toneladas em 2002 para 23 milhões de toneladas em 2012.
Emissões de poluição do ar
Emissões como NOx, SOx e compostos orgânicos voláteis de equipamentos de queima de pelotas são em geral muito baixas em comparação com outras formas de aquecimento por combustão. Um problema reconhecido é a emissão de partículas finas para o ar, especialmente em áreas urbanas que têm uma alta concentração de sistemas de aquecimento de pellets ou sistemas de aquecimento de carvão ou óleo nas proximidades. Essas emissões de PM2,5 de fogões e caldeiras de pellets mais antigos podem ser problemáticas de perto, especialmente em comparação ao gás natural (ou biogás renovável), embora em grandes instalações precipitadores eletrostáticos, separadores ciclônicos ou filtros de partículas possam controlar partículas quando mantidos adequadamente e operado.
Aquecimento global
Há incerteza em que medida a produção de calor ou eletricidade pela queima de pellets de madeira contribui para a mudança climática global, bem como a forma como o impacto no clima se compara ao impacto do uso de fontes concorrentes de calor. Os fatores na incerteza incluem a fonte de madeira, as emissões de dióxido de carbono da produção e transporte, bem como da combustão final, e que escala de tempo é apropriada para a consideração.
Um relatório do Manomet Center for Conservation Sciences, “Biomassa Sustainability and Carbon Policy Study”, emitido em junho de 2010 para o Departamento de Recursos Energéticos de Massachusetts, conclui que a queima de biomassa, como pellets de madeira ou lascas de madeira libera uma grande quantidade de CO2 no ar , criando uma “dívida de carbono” que não é aposentada por 20 a 25 anos e após a qual há um benefício líquido. Em junho de 2011, o departamento estava se preparando para arquivar seu regulamento final, esperando apertar significativamente os controles sobre o uso de biomassa para energia, incluindo pellets de madeira.Os defensores da energia de biomassa contestaram as conclusões do relatório Manomet e os cientistas apontaram descuidos no relatório, sugerindo que os impactos do clima são piores do que o relatado.
Até ca. Em 2008, foi comumente assumido, mesmo em artigos científicos, que a energia da biomassa (inclusive de pellets de madeira) é neutra em carbono, em grande parte porque se acreditava que a regeneração da vegetação recapturava e armazenava o carbono que é emitido para o ar. Então, artigos científicos que estudam as implicações climáticas da biomassa começaram a aparecer, o que refutou a suposição simplista de sua neutralidade de carbono. De acordo com o Centro de Recursos Energéticos de Biomassa, a suposição de neutralidade de carbono “mudou para o reconhecimento de que as implicações de carbono da biomassa dependem de como o combustível é coletado, de quais tipos de florestas, quais tipos de manejo florestal são aplicados e como a biomassa é usado ao longo do tempo e em toda a paisagem ”.
Em 2011, doze proeminentes organizações ambientais dos EUA adotaram políticas que estabelecem um alto nível de incentivos governamentais para a energia de biomassa, incluindo as pellets de madeira. Afirma, em parte, que “as fontes e instalações de ionita que se qualificam para incentivos (governamentais) devem resultar em menor ciclo de vida, emissões cumulativas e líquidas de GEE e acidificação oceânica, dentro de 20 anos e também a longo prazo, do que as fontes de energia que substituem ou competir com “.
Sustentabilidade
A indústria de produtos de madeira está preocupada que, se o uso em larga escala de energia de madeira for instituído, o fornecimento de matérias-primas para construção e fabricação será significativamente reduzido.
Custo
Devido ao rápido aumento da popularidade desde 2005, a disponibilidade e o custo das pelotas podem ser um problema. Esta é uma consideração importante quando se compra um fogão a pellets, forno, cestas de pellets ou outros dispositivos conhecidos na indústria como Bradley Burners. No entanto, a produção atual de pelotas está aumentando e há planos para trazer várias novas usinas de pelotização on-line nos EUA em 2008-2009.
O custo dos pellets pode ser afetado pelo ciclo de construção levando a flutuações no fornecimento de serragem e cortes.
Pela liberação do Escritório de Energia e Planejamento de New Hampshire sobre Preços de Combustível atualizada em 5 de outubro de 2015, o custo do Fuelóleo # 2 entregue pode ser comparado ao custo de Pellets de Combustível de Madeira a Granel com seu equivalente em BTU: 1 tonelada = 118,97 galões de óleo combustível # 2. Isso pressupõe que uma tonelada de pelotas produza 16.500.000 BTUs e um galão de óleo combustível Nº2 produza 138.690 BTU. Assim, se a oferta de óleo combustível No. 2 for de US $ 1,90 / Gal, o preço de equilíbrio para as pelotas será de US $ 238,00 / tonelada entregue.
Uso por região
Europa
O uso em toda a Europa varia devido a regulamentações governamentais. Na Holanda, na Bélgica e no Reino Unido, as pelotas são usadas principalmente em usinas de energia de grande porte. A maior usina do Reino Unido, a usina Drax, converteu algumas de suas unidades em queimadores de pellets a partir de 2012; em 2015, a Drax tornou o Reino Unido o maior recipiente das exportações de pellets de madeira dos EUA. Na Dinamarca e na Suécia, as pelotas são usadas em usinas de energia de larga escala, sistemas de aquecimento urbano de média escala e aquecimento residencial de pequena escala. Na Alemanha, Áustria, Itália e França, os pellets são usados principalmente para aquecimento residencial e industrial de pequena escala.
O Reino Unido iniciou um esquema de concessão chamado de Incentivo a Calor Renovável (RHI) que permite que instalações de caldeiras de madeira não domésticas e domésticas recebam pagamentos durante um período de 7 a 20 anos. É o primeiro esquema desse tipo no mundo e visa aumentar a quantidade de energia renovável gerada no Reino Unido, em conformidade com os compromissos da UE. A Escócia e a Irlanda do Norte têm esquemas separados, mas semelhantes.A partir da primavera de 2015, qualquer proprietário de biomassa – seja doméstico ou comercial – deve comprar seus combustíveis de fornecedores aprovados pela BSL (Lista de Fornecedores de Biomassa) para receber pagamentos de RHI.
Os pellets são amplamente utilizados na Suécia, o principal produtor de pellets na Europa, principalmente como uma alternativa ao aquecimento central a óleo. Na Áustria, o principal mercado para fornos de aquecimento central a pellets (em relação à sua população), estima-se que 2⁄3 de todos os novos fornos de aquecimento doméstico sejam queimadores de pellets. Na Itália, um grande mercado para fogões de pellet alimentados automaticamente se desenvolveu. O principal uso da Itália para pelotas é o uso de pequenas caldeiras privadas residenciais e industriais para aquecimento.
Em 2014, na Alemanha, o consumo global de pellets de madeira por ano foi de 2,2 milhões de toneladas. Estes pellets são consumidos predominantemente pelo setor residencial de aquecimento de pequena escala. As usinas de co-queima que usam o setor de pellets para produção de energia não são muito difundidas no país. A maior quantidade de pellets de madeira é certificada com DINplus e estes são os pellets da mais alta qualidade. Como regra geral, os pellets de menor qualidade são exportados.
Nova Zelândia
As vendas totais de pellets de madeira na Nova Zelândia foram de 3 a 5 mil toneladas em 2003. A recente construção de novas usinas de pellets de madeira proporcionou um enorme aumento na capacidade de produção.
Estados Unidos
Algumas empresas importam caldeiras fabricadas na Europa. A partir de 2009, cerca de 800.000 americanos estavam usando pellets de madeira para o calor. Estima-se que 2,33 milhões de toneladas de pellets de madeira serão utilizados para o calor nos EUA em 2013. A exportação de pellets de madeira para a Europa cresceu de 1,24 milhão de toneladas em 2006 para 7 milhões em 2012, mas as florestas cresceram ainda mais.
Outros usos
Cama cavalo
Quando pequenas quantidades de água são adicionadas a pellets de madeira, elas se expandem e voltam à serragem. Isso os torna adequados para usar como cama de cavalo. A facilidade de armazenamento e transporte são benefícios adicionais em relação à cama tradicional. No entanto, algumas espécies de madeira, incluindo a nogueira, podem ser tóxicas para cavalos e nunca devem ser usadas para camas.
Na Tailândia, pelotas de casca de arroz estão sendo produzidas para cama de animais. Eles têm uma alta taxa de absorção, o que os torna ideais para o propósito.
Absorventes
Os pellets de madeira também são usados para absorver água contaminada ao perfurar poços de petróleo ou gás.
Cozinhando
Grelhas de pellets de madeira ganharam popularidade como uma maneira versátil de grelhar, assar e fumar. O tamanho dos pellets torna-o útil para criar uma grelha a lenha que ainda controla a sua temperatura com precisão.
Vantagens e desvantagens
Vantagens
Pelotas têm várias vantagens sobre a madeira:
É um recurso renovável e de fácil acesso devido ao uso de resíduos de outras indústrias.
Sendo material reutilizado, é um combustível mais barato.
É mais fácil tornar os fogões programáveis para que liguem ou desliguem automaticamente.
Ao preencher melhor o espaço e ter maior densidade aparente, eles ocupam menos do que os troncos ou galhos e cabem em qualquer recipiente de qualquer formato.
Geram uma quantidade apreciável de cinzas de origem vegetal e não tóxicas que podem ser usadas como fertilizante ou suplemento mineral de animais. Essas cinzas são ricas em cálcio e potássio.
Como benefícios adicionais, são geralmente mais baratos que os combustíveis tradicionais, como o diesel, e produzem menos poluentes (SOx e dioxinas).
Desvantagens
Ele também ocupa mais espaço do que o diesel, portanto é necessário mais espaço para armazená-lo ou reabastecer os estoques mais vezes.
Existem distribuidores de pellets em todo o país (Espanha) que podem garantir o fornecimento de pellets por contrato. O espaço é um problema que precisa ser pesado.
Como em toda a combustão, é criado um resíduo, o que implica uma certa quantidade apreciável de cinza que, dependendo do tipo de pellets que queimam, varia em volume. A combustão dos pellets também gera fuligem, que é emitida para a atmosfera na forma de micropartículas, sujando os humeros (é necessário removê-los) e aumentando a sujeira ambiental.
A produção de resíduos de madeira na indústria é limitada, de modo que um consumo prolongado pode resultar no início do uso de madeira triturada destinada ao mercado de cartões e fazer com que o preço do pellet aumente.
Se os pellets passarem por vários trados de alimentação, eles se dissolvem um pouco, o que cria serragem que às vezes obstrui a alimentação da caldeira.
A combustão dos pellets requer um maior consumo de ar, o que significa que é necessária uma ventilação maior na sala de caldeiras de biomassa do que em uma caldeira de gás, diesel ou outro combustível, o que não é uma grande desvantagem nas caldeiras. em fogões individuais que trabalham na sala para serem aquecidos, pois exigem mais entrada de ar frio, o que também resfria o local.
Existem vários tipos de pellets, de acordo com a sua origem (oliva, choupo, poda de árvores da cidade, etc.) e a área geográfica, o que significa que o valor calorífico varia e, portanto, pellets de menor potência podem ser vendidos ao mesmo tempo. preço do que os de maior poder. Isso produz desamparo para o consumidor, que finalmente quer comprar calor, não massas de combustível.Embora para resolver isso, existem diferentes classificações de pellets de acordo com sua qualidade (EN plus), que garantem o valor do poder calorífico do produto, entre outras características.
Em relação a outras formas tradicionais de biomassa, como madeira ou aparas de madeira, também apresenta desvantagens:
Às vezes você tem acesso a lenha a um preço muito baixo ou grátis.
Chips têm uma menor densidade de energia. Eles não são pressionados nem têm um grão uniforme. Eles podem reunir quase todas as vantagens dos pellets (automação, uso de energia …) e chips são muito mais fáceis de produzir a partir de resíduos de poda ou outros resíduos de madeira.Apenas um triturador adequado é necessário e o processo de prensagem é evitado.
Esta necessidade de processamento adicional dos pellets torna-os mais caros de fabricar economicamente e energeticamente. Por outro lado, a granulometria uniforme dos pellets facilita a alimentação automática da caldeira.