Zemědělský odpad (sláma) jako obnovitelný zdroj energie

Michal Soukup

Master's thesis

Agricultural wastes (straw) as a renewable energy source

Abstract:

Diplomová práce se zabývá problematikou obnovitelných zdrojů energie a zemědělského odpadu jako dalšího zdroje energie. Obnovitelné zdroje energie hrají stále důležitější roli v energetické politice vyspělých států. Obnovitelné zdroje energie a zemědělský odpad mají potenciál poskytnout energetické služby s nulovými nebo téměř nulovými emisemi znečišťujících látek a skleníkových plynů. Biomasa je v současné době cenným energetickým zdrojem a její využívání pro vytápění a výrobu elektrické energie v současné době narůstá. Sláma obilovin se v současné době již pro potřeby živočišné výroby využívá jen minimálně. Využití zemědělského odpadu jako paliva by mohlo přispět ke snížení energetické závislosti na fosilních palivech. V diplomové práci byly sledovány změny spalného tepla v závislosti na obsahu vody u vybraných druhů zemědělského odpadu (slámy pšenice, ovsa, ječmene, tritikále, žita, řepky, sena ze sklizňových let 2013 a 2014, také pazdeří lnu, makoviny a šťovíku). Zemědělský odpad byl spalován zcela vysušený a při vlhkosti 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 % a 45 %. Obsah energie v odpadní zemědělské biomase byl zjišťován metodou spalné kalorimetrie. Ke spalování vzorků byl použit suchý spalný adiabatický kalorimetr Laget MS 10A. Na základě získaných výsledků je možné konstatovat, že mezi obsahem vody a hodnotou spalného tepla existuje těsná lineární závislosti. Obsah vody ve vzorku průkazně snižuje hodnotu spalného tepla sledovaných vzorků zemědělského odpadu. Nejvýraznější snížení obsahu energie bylo zaznamenáno u vzorků při nárůstu vlhkosti na 45 %. Poklesem hodnot spalného tepla na zvyšující se vlhkost reagovala pšeničná a ječná sláma. Zajímavým palivem se jeví makovina a seno, které nereagují tak citlivě na zvyšující se vlhkost jako pšeničná a ječná sláma. Nejnižší hodnoty spalného tepla byly naměřeny u vzorků žitné a ovesné slámy.

Abstract:

My dissertation deals with renewable resources of energy issues and agriculture waste as another renewable resource. The renewable resources of energy play more and more important part of energy policy in developed countries. The renewable resources and agriculture waste have the potential to provide energy services with zero or almost zero emissions of air pollutants and greenhouse gases. Biomass has recently been a precious resource of energy and its use of heating and production of electric power has been increasing. Straw has been used for the needs of animal farming very rarely. Exploitation of agriculture waste as fuel could contribute to the reduction of energy dependancy on fossil fuels. The changes in the heat of combustion depending on content of water in kinds of agriculture waste (straw, wheat, oat, barley, triticale, rye, rape, hay of harvest 2013 and 2014, flax hards, poppy straw and sorrel) were observed in the dissertation. The agriculture waste was being burnt completely dried up in humidity of 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% and 45%. The content of energy in biomass of waste was detected by the method of heat calorimetry. A dry heat adiabatic calorimeter Laget MS 10 A was used to burn the samples. By aquired results it is possible to state that between the water content and value of heat of combustion there exits a linear carnal dependence. The water content in the sample conclusively decreases the value of heat of combustion of observed samples of agriculture waste. The most distinct decrease of water content was recorded in samples during the rise of humidity of 45%. Wheat and oat straw reacted to growing humidity by the reduction of figures of heat of combustion. Poppy straw and hay, which don't react so sensitively to increasing humidity as wheat and barley straw, appear to be interesting fuels. The lowest figures of heat of cumbustion were registred in samples of rye and oat straw.

Keywords

sláma, odpad, obsah energie, obnovitelné zdroje energie

Keywords

straw, waste, energy content, renewable energy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. František Hnilička, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management