Protokoly, štěpky, štětiny a trávy slouží jako dřevní biomasa - obnovitelná paliva vhodná pro výrobu tepla a energie. Spalování dřevitých materiálů je původní systém vytápění domácností, protože existují důkazy, že prehistorické národy spalovaly v jeskyních dřevité materiály, aby zajistily vytápění - tisíciletí předtím, než někdo uznal, že uhlí nebo jiné materiály mohou být spáleny za účelem výroby tepla. A dokonce i v nepříliš vzdálené minulosti, například v koloniální Americe, bylo spalování dříví v krbu nebo kamnech na dřevo hlavním prostředkem pro vytápění domu.
Krby a kamna na dřevo dnes zůstávají životaschopným prostředkem pro poskytování tepla, i když použití tradičních vzorů je nyní obvykle spíše nostalgií a atmosférou než praktickou funkcí.
Varování
Při spalování dřeva uvolňuje nebezpečné plyny (oxid dusičitý a oxid uhelnatý) a saze (částice). Aby se předešlo problémům se znečištěním, musí být krby, krbová kamna a spotřebiče a zařízení na dřevěnou energii řádně navrženy a musí dostávat povolení, která splňují předpisy a normy kvality ovzduší.
Od krbu z 19. století k institucionálním kotlům
Tam, kde stále existují v dnešních domovech, jsou tyto staromódní otevřené krby spíše pro atmosféru než pro vytápění, protože design je z hlediska spotřeby energie inherentně neefektivní. Zatímco otevřený krb je v bezprostředním okolí krbu útulný a teplý, přirozené konvekční proudy ve skutečnosti způsobují, že otevřený krb nasává vnitřní vzduch nahoru a ven z domu komínem. Více než jeden majitel domu si všiml, že zatímco praskající krb v houpačce nebo v rodinném pokoji plaví, také nasává studený vzduch kolem oken a dveří v jiných částech domu. Tradiční krb nebo kachle na dřevo navíc využívají pouze zhruba 15 procent potenciální energie uložené ve dřevě, takže tyto starší návrhy stále více propouštějí energeticky účinnější metody.
Dřevěné požáry mají také skutečnou nevýhodu v podobě znečištění ovzduší. V některých částech země existují zákonná omezení týkající se používání krbů a kamen na dřevo. Například v Coloradu - prostředí, ve kterém si můžete myslet, že krb na dřevo je téměř povinný - kouř ze dřeva je takovým nebezpečím znečištění, že neověřené krby a kamna na dřevo v nové konstrukci nejsou povoleny ve výškách pod 7 000 stop, a pokud se používají, musí to být jednotky speciálně konstruované jako hlavní zdroje tepla, nikoli pro dekorativní účely. V určitých obdobích roku, které jsou považovány za „dny vysoce znečištění“, může být zcela zakázáno spalování dřeva v necertifikovaných krbech.
Z tohoto důvodu, kde je jako skutečná strategie vytápění domácnosti požadováno spalování dřeva, systémy nyní obvykle zahrnují uzavřené pece nebo kamna na pelety, které spalují stlačené pelety biomasy. K dispozici jsou také konstrukce krbů a kamen, které používají uzavřené spalovací komory a mechanickou cirkulaci vzduchu. Pro přeměnu starších krbových jednotek na energeticky účinnější „certifikované“ konstrukce existuje živý průmysl. Účelem návrhu je spálit dřevo při vyšších teplotách, které minimalizují částice, které unikají jako kouř a odvádí co nejvíce energie ze dřeva spáleného jako palivo. EPA má certifikační program pro krbová kamna a krbové vložky. Ze schválených stylů spalují katalytická kamna na dřevo čistěji (emitují ne více než 4, 1 gramu částic za hodinu).
Ve větším měřítku může dřevní biomasa provozovat kotle, které vytápí školy, kanceláře, instituce a výrobní zařízení. Největší zařízení poháněná dřevem obvykle vyrábějí současně teplo i elektřinu. Takové „kogenerační“ systémy s tepelnou a elektrickou energií jsou ve skutečnosti energeticky nejúčinnější.
Dřevěná biomasa má jako zdroj energie své výhody a výzvy jako zdroj paliva.
Klady
Čisté náklady na palivo jsou levnější než topný olej, zemní plyn nebo uhlí.
Dřevná biomasa může být pěstována a nakupována místně, což prospívá místním ekonomikám.
Palivo (ve formě polen, dřevní štěpky, stříhaných štětin, trávy a odpadu ze dřeva ze dřeva) je široce dostupné, obnovitelné a udržitelné.Ceny pohonných hmot jsou relativně stabilní.
Kachle na pelety, které spalují pelety vyrobené ze stlačené dřevní biomasy, jsou relativně neznečišťující a jsou schváleny EPA.
Při správném strojírenství vypouštějí systémy spalování dřeva do ovzduší méně znečišťujících látek než uhlí a ropa.
Biomasa je po dobu svého životního cyklu zdrojem uhlíku neutrálním z uhlíkových zdrojů.
Používání lesních odpadů zlepšuje zdraví lesů. Odstraněním mrtvých ústí z lesa může praxe snížit nebezpečí lesních požárů.
Nevýhody
Neustálé používání vyžaduje nepřetržité dodávky kulatiny, štěpky nebo jiné biomasy.
Dřevěné systémy vyžadují více místa pro skladování objemného paliva.
Odpadní popel, který zůstane po spálení, musí být řádně a bezpečně odstraněn.
Většina pecí na pelety a zapečetěné krby vyžadují k provozování oběhových ventilátorů určitou elektřinu.
Vstupní investiční náklady na výstavbu rozsáhlého zařízení na výrobu dřeva mohou být vysoké; jakékoli úspory mohou trvat roky.
Ve srovnání s konvenčními plynovými nebo olejovými kotelními systémy vyžadují dřevěné systémy k manipulaci s palivem větší kotel.
Automatické dopravníkové systémy na dřevní štěpky a zařízení pro manipulaci s palivem musí být pečlivě sledovány, aby se zabránilo uvíznutí a odstavení systému.
Palivo na štěpky se liší podle velikosti, obsahu vlhkosti a energetického obsahu. Standardní nesušené nebo „zelené“ palivo obsahuje 30 až 55% vody, což zpomaluje spalování.
Zařízení na sušení štěpky a zvýšení účinnosti je velmi drahé. Poznámka: suché dřevo je vysoce hořlavé a vyžaduje sofistikovaný systém kotle.