Ile energii trzeba zużyć, żeby powstała tona pelletu?

• Pellet nie powstaje bez kosztu energetycznego. Produkcja wymaga prądu, ciepła i transportu.
• Najwięcej energii zużywa suszenie surowca. Im bardziej wilgotne drewno, tym gorszy bilans pelletu.
• Pellet ma sens głównie lokalnie i z odpadów drzewnych. Długi transport albo suszenie gazem mocno osłabiają jego ekologiczny efekt.

Pellet często opisuje się jako paliwo proste: odpad drzewny zostaje sprasowany w granulat, trafia do worka, a potem do kotła. W rzeczywistości zanim tona pelletu znajdzie się w domu użytkownika, trzeba ją wysuszyć, zmielić, rozdrobnić, sprasować, schłodzić, odpylić, zapakować i przewieźć. Każdy z tych etapów zużywa energię. Dyskusja o pellecie zwykle zatrzymuje się na cenie za tonę albo dostępności paliwa. Rzadziej pytamy, ile energii trzeba wcześniej włożyć w to, żeby ta tona pelletu w ogóle mogła powstać.

Pellet to nie tylko sprasowane trociny

Proces produkcji pelletu można podzielić na kilka etapów: suszenie surowca, mielenie, rozdrabnianie, granulowanie, chłodzenie, odpylanie i pakowanie. Głównym źródłem energii w tym łańcuchu jest energia elektryczna. Jest potrzebna do pracy urządzeń produkcyjnych, wentylatorów, młynów, granulatorów i systemów transportu wewnętrznego.

Najbardziej energochłonnym etapem pozostaje jednak suszenie. Drewno, zanim trafi do granulowania, musi mieć odpowiednią wilgotność. W analizowanym wariancie surowiec o wilgotności 30% jest dosuszany do 10%. To oznacza konieczność odparowania około 179 kg wody na każdą tonę pelletu.

Do tego potrzebne jest ciepło. W obliczeniach przyjęto, że na wysuszenie materiału przypada około 773 MJ energii cieplnej na tonę pelletu. Zużycie energii elektrycznej w całym procesie wynosi 410 MJ/t, a transport pelletu do odbiorcy – przy założeniu 150 km trasy i ładowności 4,9 t – oznacza dodatkowe 164 MJ/t.

Ile energii jest w tonie pelletu?

Wartość opałowa pelletu została przyjęta na poziomie 18 MJ/kg. To oznacza, że w jednej tonie pelletu zgromadzone jest około 18 000 MJ energii. Na tym tle nakład energetyczny potrzebny do produkcji i dostarczenia paliwa wygląda następująco.

Jeżeli suszenie odbywa się z wykorzystaniem gazu ziemnego, zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną wynosi około 1781 MJ/t. To około 10% energii, którą później można uzyskać ze spalenia pelletu.

Jeżeli suszarnia korzysta z biomasy, wynik jest niższy. Zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną spada do około 1008 MJ/t, czyli około 5,6% energii zawartej w gotowym paliwie.

Pellet nie jest paliwem bez śladu energetycznego. Jego bilans zależy nie tylko od tego, z czego powstał, ale też od tego, czym zasilana jest suszarnia, ile energii elektrycznej zużywa zakład i jak daleko paliwo trzeba przewieźć do odbiorcy.

Im więcej wilgoci w surowcu, tym więcej energii potrzeba na produkcję pelletu. Dlatego granulat z suchej biomasy wtórnej, np. z odpadów poprodukcyjnych, może mieć lepszy bilans niż pellet z materiału wymagającego intensywnego dosuszania. Znaczenie ma również źródło ciepła. Suszenie gazem ziemnym zwiększa udział nieodnawialnej energii w całym procesie. Suszenie biomasą poprawia wynik, choć nie zmienia faktu, że nadal potrzebna jest energia elektryczna i transport.

Transport też ma znaczenie, ale nie jest głównym problemem

W analizie przyjęto dystans 150 km, ponieważ zakłady produkujące pellet w Polsce często działają regionalnie. A przynajmniej tak powinno być. Przy takim założeniu transport odpowiada za 164 MJ/t. To mniej niż zużycie energii elektrycznej i znacznie mniej niż ciepło potrzebne do suszenia. Nie oznacza to jednak, że logistyka jest obojętna. Im dalej pellet jedzie do odbiorcy, tym słabszy staje się jego bilans. Dlatego lokalna produkcja i sprzedaż w regionie mają sens nie tylko ekonomiczny, ale też energetyczny.

• Czytaj również: Kotły na pellet zostaną w Czystym Powietrzu. Czy paliwa wystarczy, czy czeka nas import z drugiego końca świata?

Pellet jest OZE, ale nie działa poza rachunkiem energii

Pellet może być ważnym paliwem odnawialnym, zwłaszcza gdy powstaje z odpadów przemysłu drzewnego. Nie powinien być jednak traktowany jak paliwo, które pojawia się w kotłowni bez wcześniejszych kosztów. Żeby tona pelletu trafiła do użytkownika, trzeba zużyć prąd, ciepło i paliwo transportowe.

W najlepszym wariancie, przy suszeniu biomasą, nakład nieodnawialnej energii pierwotnej jest relatywnie niski wobec energii zawartej w gotowym pellecie. W gorszym, przy suszeniu gazem, rośnie niemal dwukrotnie. To właśnie takie szczegóły decydują o tym, czy pellet pozostaje rozsądnym elementem lokalnego systemu grzewczego, czy tylko kolejnym paliwem, którego bilans wygląda dobrze dopiero po pominięciu procesu produkcji.

Opracowano na podstawie pracy magisterskiej pt. “Analiza zgodności obowiązujących współczynników nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej ze stanem faktycznym” – autor: Michał Jakubiec