Skip to content

Zmanjšanje onesnaženosti zraka iz peči na drva

26 oktobra, 2019

Kurjenje lesa se sliši preprosto, a dejansko je presenetljivo zapleten postopek, ki vključuje šest različnih stopenj, med katerimi se trdni les postopoma pretvori v vnetljive pline, ki se nato oksidirajo, da proizvedejo toploto. V idealnem procesu zgorevanja bi bili edini emisiji ogljikov dioksid in voda, v resnici pa nastajajo tudi nekatera onesnaževala.

Lesni dim nastane zaradi dejstva, da je les težko v celoti sežgati, zlasti pod pogoji, ki so prisotni v razmeroma preprosti peči. Del težave je v tem, da ne obstaja takšen standard kot “standardni les”: ena vrsta dreves gori drugače od druge, vsebnost vlage in velikost drv pa imata tudi vlogo, kar pomeni, da morajo biti peči na drva oblikovane tako, da niso preveč muhaste glede tega, kaj spada vanje.

Rezultat tega je, da dimni plini iz peči na drva vsebujejo nekatere snovi, ki jih lahko uvrščamo med onesnaževala. Sem spadajo plini, tekočine in celo trdne snovi. Nekateri plini so odgovorni za značilen vonj gorenja lesa, kar ni vedno dobrodošlo, še posebej v prenatrpanih mestih. Tekoča onesnaževala vsebujejo katrane in kreozote, ki se lahko kondenzirajo na notranjih stenah dimnika, kjer se bodo postopoma nakopičila in predstavljala požarno nevarnost. Končno lahko trdne delce prenašajo tokovi vročega zraka v dimnih plinih, vendar bodo sčasoma na Zemljo prišli kot prah in saje.

Torej lahko onesnaževala razdelimo v tri kategorije:

  1. Tista, ki nastanejo zaradi nepopolnega zgorevanja

Osnovna onesnaževala so ogljikov monoksid, saje (t.j. ogljik), ogljikovodiki in spojine lesnega katrana (kreozot itd.).

  1. Tista, ki izhajajo iz reakcij med sestavnimi deli zraka

Vključujejo predvsem dušikove okside (NOx), ki nastajajo tako iz zraka za zgorevanje, kot tudi vsebnost dušika v lesu. Če se skupina NOx razčleni še naprej, bo večina ugotovila, da je dušikov oksid (NO), večina ostanka pa sestoji iz strupenega dušikovega dioksida (NO2).

  1. Anorganske sestavine goriva

Ta kategorija se nanaša na pepel.

Uporaba katalitičnega pretvornika za zmanjšanje onesnaženosti zraka

Hlapi, ki so posledica nepopolnega zgorevanja lesa, se lahko oksidirajo v ogljikov dioksid in vodo, če je temperatura prava. Namen katalitičnega pretvornika je znižati to temperaturo, da se lažje dosežejo ustrezni pogoji. Vendar je v različnih hlapih prisotna vrsta različnih organskih onesnaževal, za vsako pa je potreben drugačen prag temperature, preden se oksidira. Poleg tega so lahko ta onesnaževala v plinskem, tekočem ali celo trdnem stanju in večina katalizatorjev, ki so namenjena tej uporabi, spodbuja oksidacijo onesnaževal samo v plinastem stanju.

Na srečo oksidacija organskih onesnaževal sprošča toploto (t.j. eksotermično), tako da se katalitični pretvornik giblje s tistimi onesnaževali, ki imajo najnižjo »light-off« temperaturo pri približno 225°C in nato postanejo bolj vroča. Ko se temperatura povečuje, doseže »light-off« temperaturo izklopa svetlobe za dodatna onesnaževala, ki so morda prešla v plinasto stanje in ta sproščajo več toplote in tako naprej v ponavljajočem se ciklu. Zaradi tega katalitični pretvornik, ki deluje dobro, zaradi visoke temperature pogosto sveti rdeče. Ko temperatura doseže približno 600°C, bo vsa organska snov (ne glede na to, v kakšnem agregatnem stanju je), ki se je do zdaj uprla katalitični oksidaciji, preprosto zgorela. Zato se katalizatorji, ki se uporabljajo v pečeh na drva, pogosto imenujejo “katalitični gorilniki”.

Načrtovanje učinkovite katalitske peči na drva ali peči na biomaso ni zgolj v tem, da začnemo s standardnim modelom in v dimovod vstavimo katalitični pretvornik. Dobro zasnovana katalitična peč uporablja toploto, ki jo oddaja katalitični pretvornik, kot del svoje učinkovitosti, namesto da bi jo zapravil dimnik, poleg tega pa zagotavlja, da katalizator deluje pri dovolj visoki temperaturi, da izgori katerikoli katran, ki pristane na njem.

Potrebno je upoštevati veliko elementov in če s tehnologijo niste seznanjeni, vam ekipa Whitebeam ponuja smernice in nasvete pri načrtovanju, za pomoč proizvajalcem peči pri ozaveščeni izbiri najboljše rešitve iz njihove ponudbe za zmanjšanje emisij.