Niska emisja/ Czyste spalanie węgla zależy od paliwa i pieca

W ostatnich latach głównym problemem jakości powietrza w dużych aglomeracjach - m.in. katowickiej czy krakowskiej - stała się tzw. niska emisja. To termin określający emisję pyłów i gazów ze źródeł bliskich powierzchni ziemi (paleniska gospodarstw domowych, lokalne kotłownie, transport). Zanieczyszczenia te zawierają m.in. drobinki węgla (sadzy) i szkodliwe gazy.

W polskich warunkach niska emisja staje się najbardziej dotkliwa zimą, przy niskich temperaturach - wiążąc się głównie ze spalaniem w prymitywnych, domowych piecach paliw niskiej jakości, np. mułów węglowych czy odpadów.

Według Aleksandra Sobolewskiego z Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu można stosunkowo "czysto" spalić muł węglowy, jednak potrzebna jest do tego albo odpowiednia przemysłowa instalacja (np. w elektrowni) albo wcześniejsze przetworzenie tego paliwa. Stosując natomiast dobrej jakości węgiel można uzyskać niezłą czystość spalin nawet w domowych kotłach.

Podczas zorganizowanej w ub. tygodniu w Katowicach konferencji "Węgiel a niska emisja" Sobolewski wyjaśniał m.in., że kluczowym warunkiem jest tu system spalania.

W prymitywnych paleniskach klasycznych paliwo podawane jest z innego kierunku (zwykle od góry), niż powietrze z niezbędnym do spalania tlenem. Taki system fachowcy nazywają spalaniem przeciwprądowym. Proces spalania (suszenie węgla, częściowe odgazowanie, spalanie i dopalanie produktów rozkładu) zwykle nie jest tam pełny. Wydzielające się szkodliwe gazy i substancje - przede wszystkim substancje smoliste - nie trafiają lub nie znajdują się odpowiednio długo w strefie wysokich temperatur, by nastąpił ich rozkład. Wraz ze spalinami trafiają do otoczenia.

W nowocześniejszych paleniskach, wykorzystujących tzw. spalanie współprądowe, paliwo i powietrze podawane są jednocześnie, zwykle od dołu. Dzięki temu węgiel - podawany najczęściej specjalnym ślimakiem - podlega w złożu osuszeniu, potem częściowemu odgazowaniu i dopaleniu w odpowiednich warunkach. Możliwie pełny rozkład uwalnianych substancji (w strefie wysokich temperatur) jednocześnie podwyższa efektywność procesu i czystość spalin.

"Spalanie współprądowe jest zdecydowanie lepszym, bardziej nowoczesnym rozwiązaniem. To są tzw. paleniska retortowe" - wskazał naukowiec. Zaznaczył też, że w spalaniu współprądowym możliwa jest kontrola warunków spalania (najczęściej odbywa się poprzez automatycznie regulowany równomierny dopływ paliwa i powietrza), co dodatkowo poprawia efektywność.

Na niską emisję, prócz jakości paleniska, wpływa jakość paliwa (jego parametry związane z wilgotnością, popiołem, częściami lotnymi, zasiarczeniem, wartością opałową czy gęstością). Użytkownicy oczekują łatwego zapłonu (z tego względu popularny nie jest np. bardzo dobry pod innymi względami koks), dobrego spalania i wiążących się z tym małych strat paliwa, bezproblemowego odbioru popiołu czy możliwie niskiej emisji zanieczyszczeń.

Kluczowym parametrem zwykle jest jednak cena - porównywana według wskaźnika ceny 1 gigadżula (GJ) ciepła wyprodukowanego w typowej instalacji indywidualnej. Według danych Sobolewskiego najtańsze okazują się "najbrudniejsze" paliwa, jak muł węglowy (poniżej 20 zł/GJ) i miał węglowy (niespełna 25 zł/GJ). Nieco droższy jest węgiel lepszej jakości, np. węgiel "orzech" czy miał kwalifikowany (ok. 30 zł/GJ); tzw. ekogroszek przekracza granicę 35 zł/GJ.

Wciąż są to jednak - razem z drewnem opałowym (za niecałe 35 zł/GJ) - paliwa na polskim rynku względnie niedrogie. Uważane za "czyste" pelety drzewne i gaz ziemny to koszt 60-70 zł/GJ, a olej opałowy i energia elektryczna - kosztują ok. 90 zł/GJ.

Spalanie jednak większości rodzajów nawet "czystych" paliw w nieodpowiednich instalacjach z reguły jest nieefektywne, a co za tym idzie, szkodliwe dla środowiska. Jednocześnie nowoczesne, zautomatyzowane kotły centralnego ogrzewania, np. na węgiel typu ekogroszek czy pelety węglowe, kosztują od ok. 8 tys. zł. Oznacza to, że nawet przy popularnym w ostatnich latach dotowaniu części ich kosztów (zwykle do połowy) są one niedostępne dla dużej części użytkowników.