PB uruchomiła laboratorium spalania paliw stałych

Kontenerowe laboratorium spalania paliw stałych na Politechnice Białostockiej pozwala prowadzić zaawansowane badania spalania paliw stałych z biomasy. To m.in. efektywność energetyczna czy pomiar emisji gazów powstających podczas spalania oraz emisji cząstek stałych. To także realizacja strategii uczelni „Moja zielona politechnika”.

Nowe kontenerowe laboratorium spalania paliw stałych to najnowszy element infrastruktury Politechniki Białostockiej, będący na wyposażeniu Katedry Inżynierii Rolno-Spożywczej i Kształtowania Środowiska Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku. Powstało dzięki współpracy uczelni z otoczeniem społeczno-gospodarczym.

– Laboratorium jest wynikiem wieloletniej współpracy naszych naukowców z partnerami przemysłowymi. Liczymy na efektywniejszą wymianę doświadczeń, połączenie potencjałów i rozpoznanie wzajemnych oczekiwań. Będą tu rozwijane metody spalania odpadów produkcji roślinnej, z którymi mierzy się nie tylko Polska, ale też i cały świat. Nie ma gdzie ich składować i spalanie biomasy jest jedną z metod ich utylizacji. Łączymy tutaj współpracę z otoczeniem gospodarczym, rozwój naukowy, przyszłe projekty badawczo-rozwojowe i realizację strategii Politechniki Białostockiej „Moja zielona politechnika” – mówi dr hab. inż. Marta Kosior-Kazberuk, prof. PB, rektor Politechniki Białostockiej.

Spalanie biomasy

W laboratorium będzie można prowadzić badania spalania różnych kompozycji odpadów biomasowych.

– W laboratorium można prowadzić zaawansowane badania procesu spalania paliw stałych z biomasy, ale dzięki pewnym modernizacjom również innych paliw – cieszy się dr hab. inż. Sławomir Obidziński, prof. PB z Katedry Inżynierii Rolno-Spożywczej i Kształtowania Środowiska Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej.

Spalanie biomasy: obornik, wycierka ziemniaczana, wafle ryżowe

Przykładem takich badań może być doktorat wdrożeniowy „Właściwości fizykochemiczne biomasy cow dung w aspekcie ich energetycznego wykorzystania w procesie spalania” dr inż. Anety Szymajdy. Doktorantka Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku PB badała przydatność krowich odchodów do zastosowania w energetyce zawodowej. To były pierwsze w Polsce badania właściwości obornika krowiego.

Wcześniej na podstawie badań udało się wdrożyć zagospodarowania odpadów drzewnych z dodatkiem wycierki ziemniaczanej. Teraz naukowcy z PB pracują nad zagospodarowaniem odpadów drzewnych z dodatkiem odpadowych wafli ryżowych.

Powstanie i wyposażenie nowego laboratorium to przykład ścisłej współpracy nauki z biznesem.

– Już dawno nasza firma postanowiła łączyć biznes z nauką, gdyż jest to jedyne sensowne rozwiązanie. Rozwój biznesu jest również uzależniony od zasobów ludzkich, więc te zasoby ludzkie trzeba skądś pozyskać. Dlatego Politechnika jest dla nas kluczowym partnerem do rozwoju naszej produkcji. Wspólne badania, na które stawiamy, to głównie rozwój biomasy drzewnej w postaci pelletu produkowanego z lokalnych surowców. Chcielibyśmy uzyskać paliwo, które może powstać z biomasy niedrzewnej, bo rejon Podlasia jest na tyle bogaty w zasoby rolnicze, pozarolnicze, że możemy naprawdę dużo wspólnie zdziałać – mówi Przemysław Wdowiak, dyrektor ds. sprzedaży z firmy Metal Fach Technika Grzewcza Sp. z o.o., a zarazem absolwent Politechniki Białostockiej.

Firma Metal Fach Technika Grzewcza na swój koszt doposażyła kontener badawczy Katedry Inżynierii Rolno-Spożywczej i Kształtowania Środowiska Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku w nowoczesny kocioł Metal-Fach Ecodesign Seg Bio o mocy 15 kW (przystosowany do wydajnego spalania pelletu drzewnego zgodnie z normą 303-5:2021-09), który wyposażony jest w samoczyszczący się palnik i zapalarkę współpracującą z zegarem RTC (rozpalającą i wygaszającą kocioł zgodnie z harmonogramem).

Spalanie biomasy na południu Europy

– Kocioł sprzedajemy w całej Unii Europejskiej. Co ciekawe, mamy klientów w Portugalii, Hiszpanii, Włoszech, bo mają tam bardzo duży dostęp do paliw biomasowych. Nie jest to pellet z drewna, ale głównie pestki z oliwki bądź z różnych owoców południowych. Przekazany kocioł jest podatny na modyfikacje i razem ze studentami będziemy go wspólnie modyfikować i dostosowywać tak, aby spełniał nowe, coraz to bardziej regulacyjne normy stawiane przez UE – podkreśla Wdowiak.

Dzięki możliwości dołączenia do kotła modułu internetowego ecoNET300 można zarządzać funkcjami kotła z poziomu telefonu, tabletu lub komputera.

Spalanie biomasy a odprowadzenie spalin

Firma Jeremias przekazała w formie darowizny system odprowadzania spalin.

– Cieszymy się, że mogliśmy współpracować z Politechniką Białostocką na etapie od projektu do realizacji laboratorium. Wierzymy, że warto wspierać takie inicjatywy, a elementy kominowe ze stali nierdzewnej doskonale sprawdzą się w tego typu projekcie. Będziemy bardzo wdzięczni, jeżeli dostaniemy informację zwrotną, jak nasz produkt współpracuje w całości układu przy określonych parametrach spalania – mówi Paweł Świątkowski, regionalny kierownik sprzedaży Jeremias.

Firma dobrała przewód kominowy o określonych parametrach do odprowadzania spalin z biomasy. To średnica przewodu, grubość izolacji.

– Spalanie biomasy jest coraz bardziej popularne, coraz więcej takich kotłów pojawia się u klientów. Jako dostawca kominów systemowych przygotowujemy coraz więcej tego typu rozwiązań na małe i większe inwestycje – przyznaje Świątkowski.

Całość układu prawdopodobnie będzie pracowała w niskich temperaturach spalin. Dojdzie do tego również wykraplanie się kondensatu. Materiał przewodu kominowego został tak dobrany, aby z czasem nie nastąpiła żadna korozja.

Ponadto firma Metal Fach Technika Grzewcza na swój koszt, korzystając ze swojej wyspecjalizowanej kadry, dokonała montażu całego stanowiska badawczego, montażu systemu odprowadzania spalin oraz uruchomienia całego laboratorium.

Spalanie biomasy – ciepło może zostać w hali

– Spaliny są dostarczane do analizatora spalin, gdzie zostaje przeprowadzona analiza procesu spalania i analiza emisyjności spalania – wyjaśnia prof. Obidziński.

Laboratorium umieszczone w hali maszyn cechuje jedno nietypowe rozwiązanie. To system odprowadzania ciepła, które powstaje w czasie procesu spalania.

– Na zewnątrz naszego laboratorium znajduje się nagrzewnica, która wykorzystuje odprowadzane ciepło i nagrzewa halę maszyn Wydziału Mechanicznego – dodaje prof. Obidziński.

W kontenerowym laboratorium spalania paliw stałych oprócz serca – kotła o mocy 15 kw – znalazła się aparatura badawcza:

• analizator spalin firmy Dr. Födisch AG, model MCA 10,
• miernik cząstek stałych (pyłomierz),
• osuszacz adsorpcyjny firmy AirPress,
• sprężarka tłokowa firmy Champion.

Laboratorium umieszczono w hali maszyn Wydziału Mechanicznego. To kolejna nowa jednostka badawcza uruchomiona w tym miejscu. Wkrótce Politechnika Białostocka planuje tu otwarcie kolejnego laboratorium.

Źródło: as/jd/Politechnika Białostocka

Czytaj także: Otwarcie Laboratorium Metrologii Politechniki Rzeszowskiej