Sobayı Kim icat Etti? Kaloriferi Kim icat Etti?

[RasitTunca]

Sobayı Kim icat Etti?

Soba günümüzde sıkça kullandığımız ısınma gereçlerinden birisidir. Hayatımızı kolaylaştıran ve konforlu hale getiren sobanın ne zaman ve nasıl icat edildiği de merak edilir. Sobanın icadı ilk zamanlarda su ısıtma için oldu. Sonraki zamanlarda ise ısınma yöntemi olarak da kullanıldı. Güney Avrupa’ da bulunan topluluklar sobanın icadı için öne çıkan isimlerdir. Fakat İskandinav toplulukları sobayı ısınma amacıyla kullanmaya başladıkları için, icat eden arasında iki isim de geçmektedir. İskandinav insanları, 1600 lü yıllarda sobayı kutu şeklinde demir levhalardan yapmışlardır. Bu sayede ısınma problemini büyük ölçüde çözmüşlerdir.

Soba­, ismini ise Latin dillerinden farklılaşarak almıştır. Sobanın icadı sonrası her topluluk kendi dillerine göre kolay söylenen fakat eski toplumların da esin kaynağı olduğu isimler belirlemiştir. Şuan kullanılan ‘soba’ ismi ise Bulgar, Türk ve Yunan topluluklarında ortak kullanılmaktadır.

Önce kullanılan soba biçimi katı yakıt kaynaklı oldu. Toplumlar su ısıtma için kullanılan bu yöntemi, kişisel ısınma için de kullanmaya başladı. Sonraki zamanlarda farklı yakıt türleri ile icatlar yapılmıştır.
Sobanın Gelişimi ve Anadolu’ya Gelişi

Soba sonraki zamanlarda sıvı yakıtlar ile de kullanılır oldu. Teknolojinin gelişmesi ile birlikte, havagazı ile çalışan sobalar da üretilmeye başladı. Gelişen ve ilerleyen teknoloji, sobalar için farklı yakıt türleri olduğunu da kanıtladı. Her toplum kendi için uygun olan ve kolay bulunabilen yakıt türleri kullanarak işlerini kolaylaştırdı. Isınma ve yiyecek pişirmesi için aktif olarak kullanılmaya başlayan soba, Tanzimat döneminden sonra Türkiye içerisinde hızla yayılmaya başladı.

Soba, Anadolu topraklarına ise çok eski zamanlarda girmiştir. Rusya ile aralarında sadece bir deniz bulunan Karadeniz dolaylarında ilk kullanım başlamıştır. Sonraki zamanlarda Anadolu içerisinde de hızla yayılmaya başlamıştır. Karadeniz’ bolca bulunan fındık kabukları sobalar için en iyi yakıtlardan  biri oldu. Sonrasında her bölge, işini kolaylaştıracak yakıtlar bulmuştur. Linyit, kömür yakıtları Anadolu’da kullanılan sobalar için kaliteli yakıtlar arasında yerini almıştır. Sobanın icadı zamanla yerini doğalgaz yakıt türüne bırakmıştır. Kalorifer sistemleri ile soba kullanımı geride kalsa da, hala yaygın bir şekilde kullanılan bölgeler de vardır.

Sobayı kim buldu

Sobayı kim icat etti? Sobalar, ocakların üstü kapatılıp pişirme sistemleri geliştirilirken, daha çok Güney Avrupa’da su ısıtma ve yıkanma suyunun ısıtılması sorununu çözmek için üretildi....

Gaz sobasını kim buldu

Ticari açıdan kullanılabilirliği olan ilk gaz sobası, Northampton Gaz Şirketi’nin Müdür Yardımcısı James Sharp tarafından geliştirildi ve 1826 yılında Sharp’ın Northampton’daki evinin mutfağına takıldı. Satış...

Elektrik Sobası’nı kim buldu

Elektrik Sobasını kim icat etti. Soğuk kış günlerinde hızlı ısınmanın en büyük yardımcılarından birisidir elektrik sobası. Kömürli soba ve klima ile ısınmaya alternatif olarak hemen akla...

Kuzineyi kim buldu

Binlerce yıl boyunca insanlar, yemeklerini ateşin üzerinde pişirdi. Romalılar zamanından itibaren, zenginler ekmeklerini ısıtılmış tuğlalar üzerinde pişirmeye başladılar ama, yemek pişirmek için hâlâ çıplak ateş...

Kaloriferi Kim icat Etti?

Kalorifer ve radyatör dünyasına kısa bir yolculuk… İngiliz Bankası”nın Başkanı John Horley Palmer”ın, 1800”lü yıllarda Londra”nın o soğuk ve puslu kış günlerinde uşağına, bir zamanlar ülkemizde ünlü olan reklamda olduğu gibi “Yak şu kaloriferi donuyoruz “ diye seslendiğini bilemeyiz. Ancak döneminin bu ünlü bankacısı, “ buhar ısıtmalı sistemle çalışan kaloriferi “ konutta kullanan ilk kişi olarak dünya tarihine geçtiğini, kuşkusuz çok iyi biliyordu. [1]
 
Günümüze en yakın sistemin ve radyatörün mucidi sayılan Polonya asıllı Rus işadamı Franz San Galli de 1855”lerde bu icadının[2], asırlar sonra ultra modern çizgilerle evlerin ve işyerlerinin duvarlarını süsleyeceğini herhalde aklına getirmemişti. Ancak şu tartışmasız bir gerçek ki bu gün Türk tasarımcılarının, bir sanat eseri yaratırcasına yaptıkları hayal gücümüzü zorlayan radyatörler, tüm dünyanın beğenisini topluyor.
 
Radyatörler bilindiği gibi ısıtma ve soğutma amaçlı olarak termal enerjiyi bir ortamdan diğerine transfer eden ısı dönüştürücüleridir. Ancak radyatörlerin günümüzde sadece konutlarda değil ısıtılması gereken her yerde kullanılabildiğini görüyoruz. Merkezi ısıtma sistemlerinde, sıcak su veya buhar, genellikle bir kazanda üretilerek pompalar yardımıyla radyatörlere gönderilir. Tek borulu ve çift borulu olmak üzere iki tür radyatör sistemi vardır. Tek borulu radyatörler buharla, çift borulu radyatörler buhar veya sıcak su ile çalışır.[3]
 
Antik Çağdan Roma İmparatorluğuna
 
Kaloriferin tarihine şöyle bir göz atarsak ilk ısıtma sistemlerinin yaygın olarak Roma İmparatorluğu”nda kullanıldığını görürüz. Kazanlarda ısıtılan sudan elde edilen sıcak hava, o dönem binalarının yer altındaki boşluklarına ve “hypo caust” sistemi diye de bilinen duvarlardan geçirilerek borular vasıtasıyla mekânlar ısıtılırmış. Buna benzer bir ısıtma sistemi olan “ondol sistemi” Antik Çağ”da Kore”de de kullanılmış.[4]
 
Ayrıca yine M.Ö. 1. ve 2. Yüzyıllarda nüfusu 200 bin olduğu belirtilen Efes antik kentindeki evlerde de kalorifer sisteminin kullanıldığı biliniyor. Çanakkale”nin Biga ilçesindeki yapılan arkeolojik kazılarda da 2700 yıl önce Parion antik kentindeki bir villada kalorifer tesisatına rastlandığını, Ağrı Doğubeyazıt”taki tarihi İshak Paşa Sarayı”nın da merkezi ısıtma sistemiyle donatıldığını görüyoruz. Özellikle buhar ısıtmalı sistemlerin geliştirilmesi ise 1830”lu yıllara dayanıyor. 1863 yılında iki mucit Joseph Hason ve Robert Brigss, ilk defa döküm tabana vidalanmış dikey demir çubuklarla döküm radyatörü ürettiler. 1872”de ise Nelson H. Bundy, “Bundy Halkası” ismi verilen ve günümüzde de hayli popüler olan demir döküm radyatör tasarladı ve üretti. Ancak 20. Yüzyıla kadar merkezi ısıtma sistemleri ve radyatörler, günümüzdeki kadar yaygın olarak kullanılmadı. 19. Yüzyılda salgın hastalıklar, hijyene ve kişisel konfora olan ilgiyi zorunlu hale getirmişti. Bu zorunluluk, merkezi ısıtma sisteminin su ve gaz borularının döküm radyatörlerin gelişmesine yol açtı. Tüm bu sistemler endüstriyel devrimin gerçekleşmesiyle daha da ilerleme kaydetti. 19. Yüzyılda döküm radyatörlerin seri üretilmeye başlanması ise merkezi ısıtmayı daha ekonomik hale getirdi ve birçok konut sahibi, bu imkândan yararlanmaya başladı. 1960 ve 70”lerde dahi evlerde merkezi ısıtma sistemi çok yaygın değildi. 21. Yüzyılın başları ise, radyatör ve merkezi ısıtma sistemlerinin popüler olmaya başladığı zamanlardır. [5]
 
Carisa Farkı
 
Daha da ilginci radyatörler artık tüm dünyada sadece ısıtma aracı değil, evlerimizin işyerlerinin dekoratif bir eşyası olarak görülmeye başlanmıştır. Günümüzde teknoloji ve tasarımda gelişmiş ülkelerde olduğu gibi Türkiye”de de özellikle radyatör üretimindeki modeller, uluslararası fuarlarda görücüye çıkıyor ve hayranlıkla karşılanıyor. Carisa”nın son yıllarda ürettiği birbirinden muhteşem tasarımlı radyatörleri , “piyano, panflüt, org ve benzerleri, sadece merkezi ısıtmada değil, elektrikli kitleri ile de rakiplerine fark atıyor.

Odun sobası, baca sobası veya İsveç sobası, bacanın önünde veya yanında duran ve ona bir soba borusu ile bağlanan fosil veya biyojenik yakıtlar için sobadır . Hava giriş açıklıkları dışında kapalı bir yanma odasına sahip olması ve genellikle monte edilmemesi ile açık şömineden ayırt edilebilir . Pencereli kapılarda şeffaf cam- seramik kullanılmaktadır . Yaklaşık 700 °C'ye kadar ısıya dayanıklı olan bu malzeme 1970'lerden beri piyasada.

Bir soba genellikle dökme demir veya çelik sacdan yapılır. Ateş kutusunun net bir şekilde görülebilmesi için genellikle bir bölmesi (bazen birkaç) bulunur. Odun sobası, kısmen odaya radyasyon şeklinde ve kısmen de odadaki havaya iletim yoluyla ısı enerjisi yayar ve burada daha sonra konveksiyonla dağıtılır . Temel sobalar (eş anlamlısı depolama sobaları ) ısının çoğunu radyasyon yoluyla yayar. [1] Ortam havasına ısı transferi ve soba malzemeleri (çelik, şamot, doğal taş, cam) vasıtasıyla ısı transferi yanma odasındaki sıcaklığa bağlıdır.
hava besleme

Yanma odasındaki yakıtın yanması için havaya ihtiyacı vardır.

Birincil hava denilen
    kül çekmecesini alttan ızgaradan yanma odasına geçirir.
ikincil hava
    hava kanallarından kül çekmecesinden emilir. Bu dikey kanallar ateşle ısıtılır; içlerinde yükselen hava önceden ısıtılır. Kanallar genellikle yanma odasının tepesinde cam panel(ler)in yanında biter; camlar ters yıkanır ve ısıtılır, yani camlar yoğunlaşabilir maddelerle buğulanmaz ve bulanıklaşmaz. İkincil hava, odundan çıkan yanıcı gazların yakılmasına yardımcı olur.
üçüncül hava
    ayrıca gazların yanmasını da teşvik edebilir. Gazlar ne kadar tam yanarsa, yanmamış baca gazı bileşenleri o kadar az yayılır .

Su taşıyan sobalar

Sulu sobalar , ısı eşanjörleri kullanarak ısılarının büyük bir kısmını merkezi ısıtma sisteminin su devresine besler . Ayrıca (soba ile bacaya geçiş arasındaki soba borusunun yanı sıra) bulundukları odayı ısıtırlar. Enerjiyi evde eşit olarak dağıtırlar, bir ısıtma sistemi gibi davranırlar ve ayrıca sıcak su teminini sağlayabilirler. Su akışı yoluyla ısıtma sistemini boşaltırlar (veya değiştirirler). Isıtma sisteminin sıcak su deposu ile bağlantılı olarak , yangından gelen enerji akşamın ilerleyen saatlerinde kullanılabilir (örneğin ertesi sabah duş için). Almanya'da basınçlı su taşıyan sobalar için bir termal deşarj güvenlik cihazı gereklidir.öngörülen: sirkülasyon pompasının elektriği kesilirse, acil bir durumda sobadan akan içme suyuyla fazla ısı dağıtılır. Açık, basınçsız sistem olarak çalıştırılan su taşıyan sobalar, ısıl deşarj emniyet cihazı gerektirmez, çünkü elektrik kesintisine rağmen, artan sıcaklıklar nedeniyle basınç oluşmaz ve bu sobalar , tasarımları nedeniyle özünde güvenlidir .

Ocağı ve/veya pişirme bölmesi de bulunan su taşıyan bir soba, su taşıyan bir ısıtma ocağı veya pişirme ocağı olarak adlandırılır . Su taşıyan sobalara ek olarak, işlevsellik ve kullanım açısından klasik su taşıyan sobaları bile geçebilen su taşıyan pelet sobaları da vardır. Su taşısın ya da taşımasın, bir pelet sobasını kullanmak kolaydır. Bu, ısıtma ve ayrıca devam eden işletim için de geçerlidir. Otomatik pelet beslemesi ve programlanabilirliği sayesinde, siz yokken de ısı sağlanabilir ve ocakta olduğu gibi düzenli olarak daha fazla odun eklemeye gerek yoktur. Su taşıyan pelet sobaları BAFA tarafından finanse edilmektedir .
flaş fırınları

Alttan yanan sobalarda (çoğunlukla kütük kazanlar ve katı yakıtlı kazanlar), yakacak odun (yakıt) yanmadan önce ısıtılır. Gazı serbest bırakan uçucu bileşikler, temiz hava ile birlikte görünmez yanma bölgesinden (ısıtma bobinleri ile çevrili) çekilir. Türbülans ve yanma genellikle daha eksiksizdir.

Açık şömineler ve çoğu odun sobası, odunun kamp ateşi gibi yandığı ve bu bir gözetleme camından görülebildiği tepeden yanan sobalardır . Bununla birlikte, egzoz gazını dışarı atan ahşap bileşenler de egzoz gazında kısmen yanabilir veya yanmayabilir (bu, çevreye zarar verir ve bu şekilde ısıtılan bir evin yakınında koku olur).

Bir üst yanmanın (görünür, rahat alevler) avantajlarını alt yanmayla (gelişmiş tam yanma) birleştirmek için, gaz çıkışının gerçekleştiği "doğal çekişli gazlaştırıcılar" (kazanlarda olduğu gibi indüklenmiş fanlar olmadan) olarak aşağı akışlı sobalar geliştirildi. maddeler bir "ahşap kurutma odasından" çıkarılır. temiz hava ile alt katta bir vitrin bulunan bir odaya yönlendirilir.
emisyonlar

Almanya'da odun sobaları, Küçük ve Orta Ölçekli Yakma Sistemleri Yönetmeliği (1. BImSchV) düzenlemelerine tabidir. Modele bağlı olarak, emisyonlar önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Özellikle düşük emisyonlu sobalara Blue Angel verilebilir . [2] [3] Mart 2010'dan önce üretilen daha eski sobalar, en geç 31 Aralık 2024'e kadar bir geçiş yönetmeliği olarak büyükbaba hakkına sahiptir ve daha sonra dönüştürülmeleri veya hizmet dışı bırakılmaları gerekir. [4]

Fosil yakıtlarla çalışan sobaların aksine , yakacak odun , odun briketleri veya odun peletleri gibi yenilenebilir hammaddelerden elde edilen yakıtla beslenen sobalar iklime zararsız olarak tanımlanmaktadır . Bu maddeler yakıldığında, salınan maksimum karbondioksit miktarı, bitkinin büyümesi sırasında daha önce atmosferden emilen miktardır.

Şömineler veya pelet sobaları odun, odun benzeri maddeler veya kömürle çalıştırılırsa, dioksin de yayabilir . Yakıt, klor içeren bileşikler veya safsızlıklar içeriyorsa, hidrokarbon içeren lignin (odun) veya maseraller ve artık nem (kömür) ile yanma sırasında oldukça toksik dioksinler oluşabilir .

PAH'lar (polisiklik aromatik hidrokarbonlar) , özellikle yanma sıcaklığı çok düşük olduğunda, odun yakan ve pelet sobalarından çıkan egzoz gazında da bulunabilir .

1997'de Avusturya Federal Çevre Ajansı , örneğin; eski bir dökme demir şöminede. Odunla ısıtıldığında, kömürle ısıtıldığında olduğundan çok daha az kirletici yayar. [5]

2005 yılında, bir tahmine göre, Almanya'daki odun sobaları 19.000 ton partikül madde yaydı ; 2012 yılında 27.000 ton civarında olduğu söyleniyor. Federal Çevre Ajansı , 2010 yılında kabul edilen spesifikasyonlar sonucunda emisyonların yılda 20.000 tona düşeceği varsayımını dile getirdi. [6] Almanya'daki 15 milyon soba ve şömine, karayolu trafiğinden daha fazla partikül madde yaydı. [7] [8] Ancak küçük odun fırınlarında, doğru ateşleme yöntemi (üstte tutuşturma) kullanılarak ince toz emisyonlarının yaklaşık yüzde 80'i önlenebilir. [9]

2016'dan beri, Stuttgart'taki soba operatörlerinden, ters hava koşullarında ("partikül madde alarmı") sobaları çalıştırmaktan kaçınmaları istendi. [10] 31 Ocak 2017'de eyalet hükümeti ' Hava Kalitesi Yönetmeliği - Küçük Yakma Tesisleri'ni yayınladı. O zamandan beri, partikül madde alarmı olan günlerde konfor şöminelerinin (mevcut bir ısıtma sistemini destekleyen ve temel ısı ihtiyacını karşılamayan katı yakıtlar için tek odalı ateşleme sistemleri) çalıştırılması yasaklanmıştır. [11]
Uygun aydınlatma

" Yukarıdan " aydınlatma yöntemi , "aşağıdan" yönteminden daha iyidir. [12] [13] [14] [15] [16] Bunun için ızgaraya bir veya iki kalın tahta parçası konur, üstüne bir yumak kuru kağıt konur ve üzeri birkaç kuru odunla kapatılır. piramit gibi talaşlar. Kağıdın hızlı ısı ile yanması , güçlü kaldırma kuvveti nedeniyle şöminedeki baca etkisini harekete geçirir . Aynı zamanda, talaşlar ateşlenir. İlk ısı nedeniyle, kütüklerdeki uçucu maddeler (yanıcı ve artık nem) buharlaşır ve bacadaki hava akımından kaynaklanır.sıcak yangın bölgesinden çekildi ve etkili ve verimli bir şekilde yandı. Katmanlı bir yakacak odun yığını "aşağıdan" yakıldığında, ısı yukarıdaki uçucu maddeleri buharlaştırır, ancak bunlar genellikle yalnızca kısmen, yani eksik olarak yanar. Bu , ısıtma aşamasında egzoz gazında daha fazla duman, kurum ve karbon monoksit oluşturur. Yakacak odunda bulunan suyun buharlaşması ayrıca alevleri soğutur, böylece ısınma ve eksik yanma daha uzun sürer.
yakıtlar

Bir (1) metreküp kuru, terbiyeli sert ağaç yaklaşık 500 kg ağırlığındadır ve kalorifik değeri yaklaşık 2100 kWh'dir. Bu, 210 l (yaklaşık 170 kg) EL ısıtma yağına veya 200 m³ (166 kg) doğal gaza karşılık gelir. Havada kurutulmuş kütükler (artık nem %10-20), 3,9-4,6 kWh/kg'lık bir kalorifik değere sahiptir. Kalorifik değer bir şekilde ahşabın türüne (yumuşak veya sert ağaç) bağlıdır. Ahşap briket üreticileri, yaklaşık 4,5 kWh/kg'lık bir kalorifik değer belirtmektedir. Biyoetanol yaklaşık 8 kWh/kg'a sahiptir.

Ahşabın optimal yanması 800 ve 1200 °C arasında ve yaklaşık 300 °C'lik bir egzoz gazı sıcaklığı ile gerçekleşir [17] . Bu daha sonra artık yakıt kalıntısı içermeyen açık gri bir kül ile anlaşılabilir. İşlenmemiş odundan elde edilen kül, bahçede gübre olarak kullanılabilir veya aşağıdaki gibi minerallerden oluştuğu için kompostlara eklenebilir. B. Kireç, dozlama için bkz . kullanım .
kızdırma fırını

Görüntüleme penceresine sahip modern soba, 1910'larda ABD'den Avrupa'da popüler hale gelen tarihi dökme demir hafif sobada öncülüydü. Adı, ilk kez, fırındaki açıklıkların , ateşle parıldamak üzere yapılmış yarı saydam bir malzemeden yapılmış disklerle kapatılmış olmasından geliyor .

Alevlerin ışık ve termal radyasyonunun kısmen dışarı çıkmasına izin veren mika levhalar kullanıldı . Kızdırma fırınının mika yaprakları 600 °C'ye kadar sıcaklığa dayanıklıdır, tipik olarak 0,2 mm inceliğinde, en fazla 25 × 25 cm boyutundadır, çünkü elle çıkarılan mineral kristallerinden ayrılırlar. Genellikle tek eksenli olarak kavisli (silindirik) olarak yerleştirildiler, bu da ince panellere biraz daha stabilite kazandırdı. [18]

Daha önce, yangına duyarlı malzemelerle yaşam alanlarına yerleştirilen sobalarda, daha büyük kıvılcımların sobadan kaçmasını önlemek için en iyi ihtimalle dövme demir ızgaralarda küçük açıklıklar veya yanma odası kapısında yarıklar vardı.
Öykü

Kont Palatine Karl IV tarafından 1772'de verilen emirler de evdeki şöminelerle bağlantılı yangınları önlemeye hizmet etti. Aynı dönemdeki imar yönetmeliğine göre artık ahşap baca yapılmasına izin verilmemiş , dumanı ocaktan bacaya yönlendirmek için artık tahta hortumlar yapılmamış, ayrıca pencereden soba borularının dışarı atılması da yasaklanmıştı . [19]

Bir ahşap ısıtma sistemi ahşabı yakar ve böylece odaları ve binaları ısıtmak için ısı üretir . Bina ısıtıcısıdır . Odun biyojenik bir katı yakıttır .

Yakacak odun (“ yakacak odun ”) yakacak odun , kütükler , odun briketleri , odun peletleri veya odun yongaları şeklinde yakılabilir . günlükler her zaman yakıldı; Peletler ve talaşlar, otomatik yüklemeli amaca yönelik fırınlarda yakılır.

Odun ısıtıcıları bütün bir ev ( merkezi ısıtma ) veya tek bir oda için ısı üretebilir . Bazen ısıtmayı desteklemeye de hizmet ederler ve sadece ara sıra kullanılırlar (örneğin şömineler ). Bir sistem bir veya daha fazla binayı besliyorsa, ısıtma tesisi veya biyokütle veya odunla çalışan ısıtma tesisi olarak adlandırılır .

Odunla çalışan ısıtma sistemlerinden ( partikül madde , karbon monoksit , polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) vb. [1] ) kaynaklanan emisyonlar , kısmen odunun yakıt olarak kullanımındaki keskin artışa bağlı olarak artmıştır. Bu emisyonları sınırlamak için (diğer alanlarda olduğu gibi, örneğin trafik, konvansiyonel ısıtma ) yasa ve yönetmelikler vardır. Almanya'daki küçük yakma tesisleri için , Küçük ve Orta Ölçekli Yakma Tesisleri Yönetmeliği (1. BImSchV) özellikle sınır değerleri belirler ; son yeni sürüm 22 Mart 2010'dan beri yürürlüktedir.

Merkezi ısıtma destekli sobalar

Modern yalıtıma sahip tek ve iki ailelik evler, eski binalara göre çok daha az ısıya ihtiyaç duyar; suyu bir su ısıtıcısı veya çinili soba ile ısıtabilir ve daha sonra (= zaman gecikmeli) merkezi ısıtma sistemine beslemek için bir tampon tankta saklayabilirsiniz. Bazıları ayrıca kullanım suyu ısıtmasına da izin verir , örn. B. duş almak veya banyo yapmak için. Çalışma prensibi basittir: Sobanın ısıtma elemanında, ısı eşanjör yüzeylerine su uygulanır.ayarlanmış bir minimum sıcaklığa (genellikle yaklaşık 65 °C) ulaşıldığında ısıtılır ve bir tampon tankına pompalanır. Tampon tankı, su taşıyan sobanın veya bağlanabilen diğer kaynakların (örneğin güneş enerjisi sistemi) performansına bağlı olarak genellikle 500, 750 veya 1.000 litre tutar. Isı ihtiyacına bağlı olarak, müstakil bir eve soba çalışmıyorken daha uzun süre ısı verilebilir. Su taşıyan sobalar söz konusu olduğunda, yıllar içinde iki farklı sistem galip gelmiştir:

    Aşağı akışlı ısı eşanjörleri, fırın eklentisinden gelen baca gazında bulunan baca gazı sıcaklığını kullanır;
    sözde kazan cihazları, sıcak suyu doğrudan suyla yıkanan yanma odasında üretir .

Bireysel durumda hangi sistemin daha uygun olduğu, sobanın kurulu olduğu odadaki ısı ihtiyacı ile gerekli su çıkışı arasındaki ilişkiye bağlıdır. Sistemin yanlış tasarımı, su çıkışı tampon tankına hizmet etmek için çok düşükken kurulum odasının aşırı ısınmasına neden olabilir. Tersine, çinili sobanın kurulu olduğu odada ısıtma için yeterli güç yoksa, tampon depolama tankı aşırı şarj edilebilir. Sobanın monte edildiği ve hafif ısıtma desteği olan odada yüksek ısı gereksinimi olan eski bir bina için, alt su kaydına sahip çinili sobalar daha uygundur. Kazan cihazlarının ise düşük enerjili evlerde kullanılması daha olasıdır; orada, genellikle nispeten düşük bir fırın çıktısı ve büyük bir tampon tankına hizmet etmek için nispeten yüksek bir su çıktısı gereklidir.
Baca
→ Ana madde : Şömine

Şömine , bir odayı ısıtmak ve ince aydınlatma sağlamak için kullanılan bir cihazdır. Bacalar tamamen oda duvarına gömülür veya odanın içine biraz çıkıntı yapar. Ocak genellikle oturma odasına açıktır ve ısıyı doğrudan odadaki havaya verir. Yüksek ve kontrol edilemeyen hava beslemesi nedeniyle, yanma sırasında baca yoluyla tahliye edilen nispeten büyük sayıda kirletici üretilir. Kapalı bacalarla (izleme bölmesi) hava beslemesi düzenlenebilir; yanma odasında sıcaklık, açık ateşten çok daha yüksektir; sonuç olarak, verimlilik birçok kat daha yüksektir. Şöminelerde sıcak hava sirkülasyonu olabilir; bu, ısı çıkışını (ve dolayısıyla verimliliği) biraz artırır.
soba
→ Ana madde : Soba

Odun sobası, fosil veya biyojenik yakıt sobasıdır . Çoğu odun sobası, oturma odasında bir duvarın önünde (duvara monte edilmemiş) durur ve kapalı bir yanma odasına sahiptir. Dökme demir veya çelik sacdan yapılırlar ve genellikle ateş kutusunun net bir şekilde görülmesi için cam panellere sahiptirler. Odun sobaları, yavaş yanan sobalar veya bir kapıdan manuel olarak yakıtla ateşlenen zamanla yanan sobalar olarak tasarlanabilir . Hava beslemesi genellikle sürgüler veya hava kanatları ile düzenlenebilir. En verimli sobaların verimi %80'in üzerine çıkar.
çinili soba
→ Ana madde : Çinili soba

Çini soba genellikle şamot tuğladan yapılmış, üzeri kiremitle kaplanmış bir oda sobasıdır . İçinde kütükler ve odun briketleri, bazılarında da kömür yakabilirsiniz. Bir çinili soba, büyük bir depolama kütlesine (ör. kil, fayans vb.) sahip olduğu için depolama sobası olarak da adlandırılır. Bu kütle ısıyı emer, depolar ve 80 ila 125 °C sıcaklıkta oda havasına bırakır. Ateşleme anı ile ısı salınımının başlangıcı arasında biraz zaman vardır.
Pişirme sobası veya ısıtma sobası

Isıtmalı ocak, entegre bir pişirme alanına ve bazen de bir pişirme bölmesine sahip bir ocaktır. Su taşıyan modeller ısıtma sistemine bağlanabilir ve böylece bir sıcak su tankına, tampon tankına ve/veya eve ısı sağlayabilir. Kalorifer sobaları da tıpkı şömineler gibi yanma odasındaki yangını görme imkanı sunar. Yeni Birinci Federal Emisyon Kontrol Yönetmeliğine (1. BImSchV) göre, Almanya'da soba sobaları için minimum %75 verim sağlanmaktadır. Konutlarda kullanılmasının yanı sıra tatil evlerinde de tam ısınma amaçlı kullanılmaktadır. Avrupa'da güvenlik ve emisyon testi, DIN EN 12815'e göre tek tip olarak gerçekleştirilir.
Verimlilik artışı

Yukarıdakilerin verimliliği Fırınlar , fırınların merkezi ısıtma sistemine bağlanmasını sağlayan bir egzoz gazı ısı eşanjörü ile yükseltilebilir . Ayrıca soğutma kanatçıkları veya benzerleri olan soba boruları da vardır; ortak tanımlamalar sıcak hava eşanjörleri , egzoz gazı soğutucuları veya egzoz gazı ısı eşanjörleridir .
merkezi ısıtma kazanı

Merkezi ısıtma , birkaç odayı veya tüm binayı ısıtabilen bir ısıtma sistemidir. İyi uygunluğu nedeniyle (hazır bulunabilen, zararsız, yüksek özgül ısı kapasitesi ), su genellikle bir ısı taşıyıcı veya verici olarak ve tampon depolama tanklarında genellikle bir ısı depolama ortamı olarak kullanılır.
odun gazlaştırma kazanı
→ Ana madde : Odun gazlaştırma kazanı

Odun gazlaştırma kazanları , kontrollü bir fan yanma sırasında optimum hava beslemesini sağladığından, doğal çekişli kazanlardan daha verimlidir ve önemli ölçüde daha düşük emisyon değerlerine sahiptir . Odun gazlaştırma kazanı bir kez doldurulur (“yüklenir”) ve ardından birkaç saat içinde yanar. Tampon tankı, kazan için yeterince büyük olmalıdır.enerjik olarak uygun tam yük işletiminde tüm yanma süresi boyunca çalışabilir. Depolanan ısıya daha sonra ihtiyaç duyulduğunda daha uzun bir süre boyunca (birkaç gün) erişilebilir. Eski bir aile evinin ısıtma suyu devresi birkaç yüz litre su içerebilir (büyük boru çapları; büyük su içeriğine sahip radyatörler); ayrıca ısının bir kısmını tamponlayabilir. Öte yandan, yeni binaların devresinde nispeten az su var.
doğal çekişli kazan

Doğal çekişli kazanlar, bir sıcaklık kontrol cihazına bağlı bir damper açılarak veya manuel olarak açılarak kontrol edilir. Gücü kontrol edebilirsiniz; yangın "çok az hava" alırsa, eksik yanma (=> artan karbon monoksit emisyonu vb.) meydana gelebilir. Serbest bırakılan ısıtma enerjisi mevcut gereksinimden daha yüksekse, bir tampon depolama tankına ihtiyacınız vardır. Doğal çekişli kazanlar, tek ısıtma olarak veya mevcut bir petrol , gaz veya pelet ısıtma sistemi ile birlikte kullanılabilir .
odun pelet kazanı
→ Ana madde : Pelet ısıtma

Odun pelet kazanları, operasyon otomatikleştirilebildiğinden (vidalı konveyör ile yükleme, sıcak hava ile ateşleme ve çalkalama ile kazan temizliği) klasik yağ veya gazla ısıtmanın konforunu sunar. Odun peletlerinde tanımlanan artık nem derecesi ve kontrollü yanma nedeniyle, az miktarda kül üretilir. Modern pelet ısıtma sistemleri diğer odun ateşleme sistemlerine göre daha verimli ve daha düşük egzoz gazı değerlerine sahiptir.
odun yongası kazanı
→ Ana madde : Talaşlar

Odun talaşlı kazanlar ayrıca, operasyon otomatik olduğu için (konveyör vidası ile talaş besleme , sıcak hava ile ateşleme ve çalkalama ile kazan temizliği) klasik yağ veya gazla ısıtmanın konforunu sunar . Kontrollü yanma sayesinde ( lamda probu vasıtasıyla ) az miktarda kül üretilir.
Odun ısıtmasından kaynaklanan emisyonlar
Bir odun fırınının egzoz dumanı

Prensip olarak, odun ısıtma sistemleri, karşılaştırılabilir çıktıya sahip gaz veya akaryakıt ısıtma sistemlerine göre daha fazla ince toz , polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) ve kurum yayar.

Egzoz gazları çok fazla kurum veya kül partikülü içeriyorsa duman gri görünecektir . Kurum içeriği gri tonuna göre tahmin edilebilir. Gri ton ne kadar koyu olursa kurum içeriği o kadar yüksek olur. Beyaz duman, bacadan kaçtıktan sonra yoğuşan veya halihazırda sis yoğuşması - aerosol olarak çıkan su buharından kaynaklanır . Nemli odun yakarken , alev sıcaklığını düşüren ve uçucu organik bileşiklerin yanmasını önleyen suyu buharlaştırmak için ısı kullanılır (ayrıca bkz. Soba#Hava beslemesi ve Çinili soba#Tamamlanmamış yanma), burada eksik yanmanın (ayrıca bkz. için için için yanan ) bir sonucu olarak soğutulmuş baca gazında kurum ve su buharı üretilir. Karbon monoksit gibi birçok kirletici buhar veya gaz renksizdir ve bu nedenle görünmezdir. Kirleticilerin kesin nicel tespiti ancak ölçümle mümkündür.

Yanan yağ, gaz ve odun her zaman az miktarda karbon monoksit (CO) üretir (eksik yanma nedeniyle). Atmosferde hızla seyreltilir. Karbon monoksit, doğal ve insan yapımı ortamlarda oluşur. Atmosferdeki tipik bir konsantrasyon 0.1 ppm'dir. [2] Konut binalarındaki normal konsantrasyonlar 0,5 ila 5 ppm'dir, ancak gaz brülörlerinin yakınında 15 ppm'ye kadar konsantrasyonlar oluşabilir. Şöminelerdeki odun yangınları 5 ‰'ye kadar karbon monoksit (= 5000 ppm'ye kadar) salabilir. [3]

Ahşabın ısıtılmasıyla salınan karbondioksit , daha önce ağaç tarafından büyüme sırasında emilir ve bu nedenle karbon döngüsünün bir parçası olabilir . Ahşabın taşınması ve gerekirse endüstriyel kurutma, yanmaya ek olarak ek CO2'ye neden olabilir . Federal Çevre Ajansı, odun ısıtmasının iklim üzerindeki etkisini eleştiriyor. [4]

Avrupa'da, yenilenebilir enerjilerle bağlantılı olarak "sürdürülebilir" bir enerji kullanımı biçimi olarak yayılan odun ateşlerinin artan kullanımıyla ilişkili artan sağlık riski her şeyden önce tartışılmaktadır. [5]
Almanya

2000'den 2005'e kadar, odun yakma sistemlerinin daha düşük emisyonlu formları aracılığıyla partikül maddedeki azalmalar, odun yakma sistemlerindeki artışla geçersiz kılındı. Federal Çevre Ajansı tarafından yapılan bir araştırmaya göre , odunla çalışan sistemlerden kaynaklanan ince toz emisyonları , karayolu trafiğinden (sadece yanma) kaynaklanan 22.700 ton emisyonu aştı. [6]

Odun yakılmasından kaynaklanan partikül madde emisyonları sorununu azaltmak için, Almanya'daki yasa koyucu, 1 Ocak 1975'ten önce en son tip testine tabi tutulan sistemlerin ya 2017'nin sonuna kadar güçlendirilmesi ya da kapatılması gerektiğine karar verdi. Daha yeni sistemler için gereksinimler, 2010 yılında Federal Emisyon Kontrol Yasası'nın (1. BImSchV) uygulanmasına yönelik ilk yönetmelikte kararlaştırıldı .

Küçük odun ısıtma sistemlerinde (nominal gücü 15 kW'a kadar olan özel şömineler veya sobalar), sadece 1. BImSchV'nin 3. Maddesinde, No. 1 - 4 ve 5a'da belirtilen yakıtlar kullanılabilir, yani doğal, pütürlü odun veya odun kompaktlar halinde işlenir. Vernikli, boyalı veya emprenye edilmiş ahşabın yakılması, proseste çeşitli kirleticiler üretildiği için yasaktır.

İşlem görmüş ahşabın yanması daha sonra bir kurum örneği ile doğrulanabilir ve şüphe durumunda bir kontrol yapılabilir.

3 Aralık 2009 tarihinde onaylanan 1. BImSchV değişikliği ile ince toz (0,10 g toz/m 3 ) ve diğer kirleticiler için sınır değerler belirlenmiştir. 2015'ten beri yeni tesisler için bir sıkma olmuştur (0,02 g partikül madde/m 3 ). [7]

Sınır değerler, tek odalı ateşleme sistemleri hariç, 4 kW veya daha fazla çıkışa sahip sistemler için geçerlidir. Belediyeler inşaata (yasaklamalara kadar varan) koşullar getirebilirler. Yani ör. Örneğin, Ekim 2010'da Aachen'de şehir bölgesi için yerel bir katı yakıt yönetmeliği yürürlüğe girdi. [8.]

Teknik açıdan bu, öncelikle bir lambda probu kullanılarak yanma sıcaklığının düzenlenmesiyle veya baca gazının temizlenmesiyle sağlanabilir .
İsviçre

Revize edilmiş Temiz Hava Yönetmeliği (LRV) 1 Eylül 2007'den beri yürürlüktedir. Odun fırınlarından kaynaklanan partikül madde emisyonları için yeni sınır değerleri içerir.
enerji arzının payı

Yakacak odun, insanlığın en eski yakıtıdır ve yaklaşık 400.000 yıldır kullanılmaktadır. Büyük talep, diğer şeylerin yanı sıra, 18. yüzyılın sonunda Orta Avrupa'da odun kıtlığına yol açtı ve bunun bir sonucu, 19. ve 20. yüzyıllarda odunun fosil yakıtlarla ikame edilmesiydi. Günümüzde ahşabın bu konudaki önemi yeniden artmaktadır.

Almanya'da 2018'de baca temizleme ticareti üzerine yapılan bir araştırmaya göre [9] , katı yakıtlar için bireysel ateşleme sistemlerinin toplam sayısı 11,3 milyon civarındaydı:

Almanya

2012 yılında Almanya'daki toplam odun miktarının 135,4 milyon m³'ü (orman odunu, peyzaj koruma ve kısa rotasyon plantasyonlarından elde edilen odun, eski odun ve ayrıca odun endüstrisinden yan ürünler, yan ürünler ve atık ürünler dahil) , yaklaşık yarısı (68,3 milyon m³) enerji üretimi için, diğer yarısı malzeme. [10]

Odun enerjisi şu anda Almanya'da öncelikle doğrudan ısı temini için kullanılmaktadır ve özel haneler en büyük odun enerji tüketicilerini temsil etmektedir (33,9 milyon metreküp odun). [11] Isıtma sektöründe odun, yenilenebilir enerjinin en önemli kaynağıdır . 2016 yılında odun, yaklaşık 114,5 milyar kilovat saat (milyar kWh) ısı sağladı. [12] Almanya'nın 2016'daki ısı tüketiminin yaklaşık yüzde dokuzu odun enerjisiyle karşılandı. [12] Atık yakma tesislerinde geri dönüştürülen atığın biyokütle kısmı (ısı tüketiminin yüzde 0,9'u) ile birlikte, tek başına katı biyokütle yenilenebilir ısının yüzde 75'ini sağlıyordu.

Öte yandan ahşap, elektrik üretmek için yalnızca daha az oranda kullanılmaktadır. 2016 yılında brüt elektrik üretiminin yüzde 7'si biyoenerjiden geldi. [13] Yalnızca odun, 2016 yılında 10,9 milyar kilovat saat (milyar kWh) ile yüzde 0,005'lik bir paya sahipti. [12]

Ahşap, en geç İkinci Dünya Savaşı'ndan bu yana ulaşım sektöründe bir rol oynamamıştır. Örneğin, çiftçiler, yakıt sıkıntısının olduğu, ancak tarlaların hâlâ sürülmek zorunda olduğu İkinci Dünya Savaşı sırasında odun gazlaştırıcılı makinelerin yeniden keşfini yaşadılar. O zaman, traktörler (örneğin Lanz şirketinden) yeniden odun gazlaştırıcıları tarafından güçlendirildi. Ancak çalışma saatinde 1 yıldız odun tüketimi çok yüksekti.
İsviçre

Hidroelektrikten sonra ahşap, İsviçre'de ikinci en önemli yenilenebilir enerji kaynağıdır.

İsviçre ormanlarındaki yıllık odun büyümesinin yarısından biraz fazlası 2006/07'de kullanıldı. Potansiyel tükenirse, ahşap İsviçre'deki toplam enerji tüketiminin %5'ini veya ısıtma ihtiyacının %10'unu karşılayabilir.

Genel olarak, odun enerjisi 2005 yılında toplam enerji ihtiyacının yaklaşık %3.4'ünü veya ısı ihtiyacının yaklaşık %7'sini karşılamıştır. 2007 yılında, kurulu ısıtma sistemlerinde enerji üretmek için yaklaşık 3,8 milyon metreküp odun kullanıldı. 2017 yılında, tüm konut binalarının %10,1'inde bina ısıtması için ana enerji kaynağı ahşaptı. [14]

İsviçre'deki otomatik odun ısıtma sistemlerinin sayısı 1990'dan bu yana neredeyse üç katına çıkmış ve odun tüketimi bir buçuk kat artarak ikiye katlanmıştır. Sonuç olarak, İsviçre'de bile, kötü işletilen küçük odun fırınları artık yıllık ortalama olarak karayolu trafiğinden daha fazla ince toz kirliliğine katkıda bulunuyor. [15]

50 kW'tan fazla güce sahip odun ısıtma sistemlerinde, İsviçre'deki tüm sistemlerin %19'u yoğun ağaçlıklı Bern kantonundadır, onu Zürih (%12) ve Luzern (%11) takip etmektedir. Toplam kurulu kapasite açısından da Bern, %15 ile Zürih (%13) ve Luzern'in (%10) önündedir. Bu, ağırlıklı olarak kırsal kesimden gelen insanların odunla ısınmasıyla da açıklanabilir.
yeterlik

Genel olarak, ısı depolama kütlesi olmayan açık şömineler en düşük yanma verimine sahiptir. Yavaş yavaş daha iyi olan , ısı depolama kütlesi ve odun sobası olan çinili sobalardır . Su taşıyan sobalar, ısının çoğunu baca gazlarından çekebilir. Buna göre, düşük emisyonlu su taşıyan aşağı akışlı fırınlar , yaşam alanları için bireysel fırınların en iyi ateşleme verimliliğine sahip olanlar olarak kabul edilir.

Kütük odun sobaları için ateşleme verimliliği (kalorifik değerle ilgili) için en son teknoloji ( daha doğrusu "mevcut en iyi teknoloji 2018" ) 2010 [16] verileriyle %86'dır. [16] [17] Yanma verimliliğinden bağımsız olarak, istenmeyen baca çekişlerinden kaynaklanan durma kayıpları , ısıtma sisteminin genel verimliliğini azaltabilir. Teorik nominal verimliliği önemli ölçüde azaltın

    ahşabın su içeriği, [18]
    (bir) ısıtma teknolojisi süreçleri, [19]
    Baca gazındaki artık kalorifik değeri veya artık kalorifik değeri olan ve ısı üretimi sırasında kaybolan maddeler, örneğin
        karbon monoksit emisyonları
        odun gazları gibi yanmamış uçucu organik bileşikler ,
        parlak kurum
    tüm buharlaşmış ve yoğunlaşmamış bileşiklerin buharlaşma ısısı kaybı .

Odun ısınmasından kaynaklanan emisyonlar ( partikül madde , karbon monoksit , polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) vb. [20] ) ve ahşabın yakıt olarak kullanımındaki keskin artış nedeniyle emisyonlar artmıştır. Emisyonları sınırlamak için yasal düzenlemeler çıkarılmıştır, örneğin Almanya'da küçük ve orta ölçekli yakma tesislerine ilişkin yönetmelik (1. BImSchV).
eleştiri

Almanya'daki tüm küçük odun ateşleme sistemlerinden kaynaklanan 18.450 ton partikül madde emisyonları, yaklaşık 66.000 erken ölüme yol açan yaklaşık 7.000 ton [21] karayolu trafiğinden kaynaklanan egzoz emisyonlarını aşmaktadır. [22] Gerçekçi olmayan ölçüm yöntemleri ve zayıf piyasa gözetimi nedeniyle "şu anda sobalar için geçerli olan onay testlerinin [...] gerçeklikle çok az ilgisi olduğu" eleştiriliyor . [23] , sadece "optimum kütük boyutunda en iyi ahşapla" kararlı çalışma işlemi test edilecektir, ancak daha yüksek emisyonlu veya kullanıcının ısıtma davranışına sahip kararsız ısıtma ve soğutma aşamaları test edilmeyecektir. [23]İsviçre'de, 2010 yılında, odun yakma, bir bütün olarak İsviçre'deki ince toz emisyonlarının (PM10) yaklaşık %16'sına neden oldu. İyi yakıt kalitesi ve bir sistemin doğru kontrolü emisyonları azaltabilir. [24]

Küçük odun ateşleme sistemlerinden kaynaklanan yıllık partikül madde emisyonları 18.600 ton PM 10'dur . Pelet ısıtma sistemleri ve odun yongası ısıtma sistemlerinin kazanları nispeten düşük emisyonlara sahipken, ayrık kütüklerle çalıştırılan tek odalı sobalar özellikle kritiktir. [25] Federal Çevre Ajansı Başkanı Dirk Messner, hava kalitesi açısından çok fazla zarara neden olduğu için evlerde odunla ısıtmaya veda önerdi. [26]

Odun briketleri , odun talaşı veya talaş gibi kuru, işlenmemiş odun parçacıklarının mekanik olarak preslenmesiyle yapılan bir odun yakıtı şeklidir . Elde edilen briketlerin çapı en az 25 milimetredir, daha küçük kompaktlara ahşap pelet denir . Briketler, homojen olarak yüksek bir yoğunluğa ve tek tip bir enine kesite, genellikle de tek tip bir uzunluğa sahiptir.



Odun briketleri daha az kül üretir (100 kg odun briketi 1 kg'dan daha az kül üretir) ve linyitten daha düşük kükürt içeriğine sahiptir. CO2 dengesi nötrdür - eğer ahşap briketlerin taşınması ve üretimi için gereken enerjiyi hesaba katmazsanız - çünkü ahşap briketler atmosfere sadece yeniden büyüyen bir ağacın fotosentez yoluyla emdiği kadar CO2 yayar.
kalite standartları

Eylül 2014'ten itibaren, ISO 17225 "Katı biyoyakıtlar - Yakıt özellikleri ve sınıfları" dünya çapında ahşap briketler için geçerli olacaktır. Bölüm 3: Ahşap briketlerin sınıflandırılması ve Bölüm 1: Genel gereksinimler geçerlidir. O zamana kadar EN 14961 “Katı biyoyakıtlar – yakıt özellikleri ve sınıfları” uygulanıyordu. Bölüm 1 "Genel gereksinimler" ve Bölüm 3 "Endüstriyel olmayan kullanım için ahşap briketler" kullanılmıştır. Eylül 2011'e kadar, Almanya'da işlenmemiş ahşap briketler ve peletler için gereksinimler ve testler DIN 51731'de standart hale getirildi.

Ahşap briketler DIN EN ISO 17225-3'e göre sertifikalandırılabilir. DIN CERTCO mbH tarafından verilen DINplus kalite işareti, tüketicilere ahşap briketlerin DIN EN ISO 17225-3'ün tüm gereksinimlerini karşıladığını gösterir. Standardın gerekliliklerine ek olarak, aşınma davranışı test edilir. DINplus sertifikasını uzatabilmek için kimyasal analiz testleri ve aşınma davranışı yıllık olarak doğrulanmalıdır.

ISO 17225-3'e göre, ahşap briketler için aşağıdaki gereksinimler geçerlidir:
su içeriği ≤ %12 (teslim edildiği gibi)
Kül içeriği (550 °C) ≤ %1,0 (susuz)
kütle yoğunluğu ≥ 1.0 g/cm³ (teslim edildiği gibi)
katkı maddeleri ≤ %2 (susuz) Tip ve miktar belirtilecektir
kalorifik değer ≥ 15,5 MJ/kg, ≥ 4,3 kWh/kg
kalorifik değer ve yanma süresi

%10'dan az olan düşük su içeriği, kg başına 4,8 kWh ila 5,5 kWh arasındaki yüksek enerji içeriğinin bir nedenidir.

Karşılaştırma için:

    Ormandan taze odun %50 su içeriğine sahiptir, yaklaşık 2,5 kWh/kg,

    1000 kg odun briketi, yaklaşık 2,25 metreküp kuru yakacak odunun enerji içeriğine karşılık gelir (nem içeriği %20).

Briket söz konusu olduğunda, sert ahşabın yumuşak ahşaba göre avantajları vardır. Briketler aynı özgül ağırlığa (1 ila 1,2 t/m³) preslenir. Reçineli yumuşak ağaçların en büyük dezavantajı, çok çabuk yanmaları ve buharlaşan reçinenin neden olduğu boyutsal stabilitedir. Briket daha hızlı parçalanır ve sızan reçine buharı normal sobalarda tamamen yanamaz, bu da sobanın siyah camlarına da yansır. İyi parke briketleri çok daha temiz yanar ve ayrıca daha az ince toz üretir.

Bir yüzey ne kadar pürüzsüz ve sıkı olursa, alevlerin "sönmesi" o kadar uzun sürer. Sert ağaç briketleri genellikle ince öğütme talaşlarından üretilir (örneğin parke üretimi); bu nedenle daha homojen ve sağlam bir yüzeye sahiptirler. Yumuşak ağaç briketleri ise genellikle talaşlardan preslenir. Yüzeyleri daha kabadır ve bu nedenle tutuşmaları daha hızlıdır. Bu nedenle, bir ateş yakmak ve hızlı bir şekilde ısı üretmek için uygundurlar, sert ağaç briketleri ise közleri biraz daha uzun süre tutmak ve ısı üretmek için daha uygundur. Sert ağaç briketleri yarım saatten (ör. ağaç kabuğu briketleri) iki saate (ör. yumuşak ağaç briketleri) kadar herhangi bir yerde yanabilir.

yakacak odun

Yakacak odun veya yakacak odun , ısıtma veya pişirme için kullanılan odun anlamına gelir.
Taşımadan önce yakacak odun olarak kütükler

Kuru odun, bir yardımcı yangında yakmak için kullanılır . İnsanlığın en eski yakıtıdır ve yaklaşık 400.000 yıldır kullanılmaktadır. 20. yüzyılda sanayileşmiş ülkelerde odun kullanımından daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha düşük fiyatlı yakıtlar lehine odun kullanımı terk edilirken , 21. yüzyılın başından itibaren tekrar odunla ısı üretimi artarak devam etmiştir. Gelişmekte olan ülkelerde , kömür brülörleri tarafından yapılan kömür , genellikle yemek pişirmek için - açık ateşten duman çıkmasını önlemek için - yeşil taze odun yerine kullanılır .

Yakacak odun veya yakacak odun, "fırına hazır kütükler", " kütükler " ve "yakacak odun" gibi çeşitli ticaret biçimleri için genel bir terim olan " enerji odunu " için geniş konuşma dili terimleridir . Odun peletleri ve odun briketleri de odundan oluşur, ancak halk dilinde yakacak odun olarak sayılmaz. Burada korunmuş yapı çok önemlidir.

Yakacak odunun değeri için kalorifik değer merkezi bir öneme sahiptir . Diğer ilgili özellikler yanma süresinin yanı sıra optik ve yanma sırasındaki koku olabilir.

kalorifik değer

Ahşap doğal bir ürün olduğu için yapısı ve bileşimi dalgalanmalara tabidir. Bu aynı zamanda kütle başına (örneğin kWh / kg cinsinden) veya hacim başına (örneğin kWh / kübik desimetre cinsinden ) kalorifik değeri de etkileyebilir .

Kütle birimi başına kalorifik değer (kWh/kg veya MWh/t) söz konusu olduğunda , odun türlerinin farklı yoğunlukları önemsizdir. Ancak su içeriği önemlidir, su içeriği  w% olarak verilir .

Nemli ahşabın kalorifik değeri, içindeki su içeriğini buharlaştırmak için gereken enerjinin çıkarılması gereken kuru maddenin kalorifik değerinden kaynaklanır. Bu, kg su başına 0,63 kilovat saattir.

Kesinlikle kuru sert ağacın kalorifik değeri 5 kWh/kg civarındadır. Ahşabın farklı kimyasal bileşimi (daha yüksek reçine içeriği) nedeniyle yumuşak ahşabın kalorifik değeri 5,2 kWh/kg'da biraz daha yüksektir.

Mantar ve böceklerin neden olduğu biyolojik bozunma süreçleri (örn. yanlış depolama, yani esas olarak çok nemli depolama nedeniyle), yakacak odunda kuru madde ve kalori değeri kaybına neden olabilir. [1] [2]

%20 su içeriğine sahip 1 kilogram yakacak odunun kalorifik değeri için örnek hesaplama :
%80 *
5.2kWh   -    %20 *
0,63kWh   =    4.03kWh
_

Mutlak
kuru maddenin kalorifik değeri eksi
Su
fraksiyonunun buharlaşma ısısı aynı Kalorifik değer
normal
1 kg yakacak odunun kalorifik değeri ( kuru madde ): 5,2 kWh
1 kg suyun buharlaştırılması için enerji: 0,63 kWh

Örnek hesaplama, artan su içeriği ile kütleye bağlı kalorifik değerdeki düşüşün, esas olarak kuru madde içeriğindeki azalmadan ve yalnızca ikincil olarak, yanma sırasında enerji verimini azaltan, suyun artan buharlaşma ısısından kaynaklandığını göstermektedir.

Şöminenin verimliliği de dikkate alınmalıdır. Bu, açık şömineler için yüzde 30 arasında ve modern sobalar için yüzde 80'in üzerinde olabilir. [3]
Isıtma yağı eşdeğeri ve enerji yoğunluğu

Fuel oil eşdeğeri , belirtilen yakıt miktarı ile aynı kalorifik değere sahip fuel oil miktarıdır. Yakacak odun kalori değeri su içeriğine bağlı olduğundan, her kalori değeri ile birlikte belirtilmelidir. Yüzde 0 su içeriğine sahip "kesinlikle kuru" ahşap (= atro) doğal kurutma ile elde edilemez, sadece teknik kurutma ile elde edilebilir. Doğal kurutmanın son noktası, yaklaşık yüzde 15 su içeriği ile "hava kuru = hava kuru" durumudur. Odun satın alımını eşdeğer miktarda ısıtma yağının maliyetiyle karşılaştırmak istiyorsanız, ısıtma yağı eşdeğeri kullanılabilir. Bununla birlikte, metreküp başına kalorifik değerin(Rm), ahşap yoğunluğunun dalgalanma aralığından ve katı metreyi (Fm, m³) metreküpe dönüştürme faktörünün dalgalanma aralığından kaynaklanan güçlü bir dalgalanma aralığına sahiptir. Aşağıdaki tablo, bir ağaç türünün metreküp başına ortalama kalorifik değerini içerir.
Ahşap türü hava kuru Kalorifik değer
(kWh/kg olarak) Kalorifik değer
(MJ/kg olarak) Kalorifik değer
(MWh/Rm cinsinden) Yoğunluk
(kg/dm³ cinsinden) Ticari Yoğunluk
(kg/Rm olarak)
kayın, kül 4.2 15 2.0 0.74 480
Meşe 4.2 15 2.0 0.69 470
huş ağacı 4.2 15 1.9 0.68 450
karaçam 4.3 15.5 1.8 0,58 420
Çene 4.3 15.5 1.6 0,51 360
Ladin 4.3 15.5 1.4 0.44 330
akaryakıt 12 43 10 0.84 840
linyit briketleri 5.3 19 2.2 0.60

Bir metreküp kuru yaprak döken odun , yaklaşık 200 litre ısıtma yağının veya 200 m³ doğal gazın yerini alır . İğne yapraklı ağaç ise birim ağırlık başına biraz daha yüksek bir kalorifik değere sahiptir, ancak daha düşük kütle yoğunluğu nedeniyle daha fazla yer kaplar ve daha hızlı yanar.
iltihap
Yaygın bir aydınlatma yönteminde, kolay yanıcı, kuru, odunca zengin gazete önce yakılmak üzere sobaya yerleştirilir ve ardından gevşek bir şekilde katmanlı artık oluklu mukavva veya eşit derecede ince, kuru sunta veya ağaç yongaları.Mumla ıslatılmış odun yünü de eşdeğer bir ateşleme yardımcısı olarak kullanılır . Kolay tutuşabilen kağıdı kullanarak kibritin alevi onu yakmaya yeter. Kuru çam kozalakları da aydınlatma için çok uygundur. Ahşabın zayıf termal iletkenliği nedeniyle, parlama noktasına hızlı bir şekilde ulaşılması gerçeğiyle birlikteahşabın veya ahşabın gaz yapan bileşenlerinin ( iğne yapraklı ağaç durumunda terpenler , huş veya kayın ağacında uçucu yağlar , ateşleme yardımcılarında mum buharı), talaşlar hızla tutuşur ve sonuç olarak daha kaba kütükleri ateşe verir .

Henüz odun gazlaştırma kazanları olarak çalışmayan merkezi ısıtma kazanları söz konusu olduğunda (ancak bunlar, örneğin KfW ve Bafa gibi kamu sübvansiyonlarından hariç tutuldukları için aşamalı olarak kullanımdan kaldırılan modellerdir ve ayrıca Küçük ve Orta Ölçekli Yakma Sistemleri Yönetmeliği (1. BImSchV) tarafından giderek daha fazla kullanılmaya başlandığında, bir sobayı odunla istiflemek ve ardından alttan takmak yerine aşağıdaki ısıtma varyantı daha doğru olacaktır. Ancak, burada ikilem devam ediyor, ısınmadan sonra, müteakip doldurma "zorunlu olarak" üste geliyor ve sonra sorun tekrar ortaya çıkıyor. Bir odun gazlaştırma sobası/kazanı çalıştırın:

Kütükler ateşleme yardımcısı üzerine yığılmışsa, kütüklerden kaçan ahşap bileşenlerin bu baca gazları tutuşmadan önce bacayı yanmadan bıraktığı bir üst yanma meydana gelir ; yangın kalın kütüklerde tutuşturulursa , bunların gaz çıkaran uçucu bileşikleri , alt yanığa eşdeğer olan yangın bölgesinden iletilir . Yakıt daha verimli kullanılır. Nemli odun yakıldığında, bu uçucu maddeler, kaçan su buharı veya su sisi ile birlikte yoğunlaşır ve kurum parçacıkları ile birlikte duman olarak algılanır .
yanma

Odun yakma, ilk aşama olarak ahşabın gazlaştırılması ve ikinci aşama olarak gazların ve odun kömürünün oksidasyonu ile iki aşamalı bir işlemdir.

Odun yakılırken, kısmen aynı anda ve kısmen birbiri ardına aşağıdaki alt işlemler gerçekleşir:

    Alevden, köz yatağından ve yanma odası duvarlarından gelen ısının yansıması ve sıcak egzoz gazı akışının bir sonucu olarak yakıtın ısınması
    Uçucu ahşap bileşenlerinin buharlaşması ( terpenler vb.)
    Buharlaştırma ve suyun uzaklaştırılması yoluyla kurutma (100 °C'den itibaren)
    Ahşabın sıcaklığın etkisiyle bozunması (250 °C'den itibaren)
    Gazlar ve katı karbon oluşturmak için ahşabın birincil hava ile gazlaştırılması (250 °C'den itibaren)
    Karbonun gazlaştırılması (500 °C'den itibaren)
    700 °C ila 1500 °C arasındaki sıcaklıklarda (maksimum yaklaşık 2000 °C) karbon oksitler (karbon monoksit ve karbon dioksit) ve su oluşturmak üzere yanıcı gazların oksidasyonu
    Alevin çevredeki duvarlara ısı dağılımı ve yeni sağlanan yakıt

Tüm kurutma ve buharlaştırma işlemleri, alevin veya egzoz gazının sıcaklığında bir azalmaya, yani yakıtın kalorifik değerinde bir azalmaya yol açar.

Bir odun fırınında, bu maddeler ahşabın köz yatağında gazlaştırılması yoluyla (hava eksikliği, yani yanma havası oranı lambda < 1) durumunda salınır. Bu amaçla "birincil hava" sağlanır. Isıtıldığında, kuru odun kütlesinin ağırlıkça yüzde 80 ila 90'ı gaz olarak salınır. İlk ve en önemlileri karbon monoksit (CO), hidrojen (H 2 ) ve hidrokarbonlardır (C mHn ). Kalan katı içerik kül olarak kalır, kurum olarak çöker veya partiküller halinde çevreye salınır.

Gazlar daha sonra yanma havası ile karıştırılır ve yanma odasında uzun bir alevle yakılır. Gazları yakmak için genellikle "ikincil hava" sağlanır. Gazlar uzun alevde yandığı için oduna uzun alev yakıtı denir. Köz yatağındaki kömür ise yavaş ve az alev oluşumu ile (egzoz gazında daha fazla karbon monoksit oluşumu ile) yanar.

"Üstten yanmalı" fırınlar, kaçan gazları soğutabilir ve eksik yanabilir, "alttan yanmalı" fırınlarda gazlar, kor yatağından yönlendirilir, yani daha yoğun ısıtılır ve daha tam olarak oksitlenir.
emisyonlar

Yanma sırasında ana bileşenler olarak karbondioksit (CO 2 ) ve su buharı (H 2 O) açığa çıkar. Odun az miktarda nitrojen içerir (≈900 mg/kg). Yanma havasında bulunan azot gibi, bu da yanma sırasında kısmen su (buhar) ile reaksiyona girerek asitleri oluşturan ve çevreyi kirleten azot oksitlere dönüştürülür. Ahşabın içinde de bulunan kükürt (~120 mg/kg) esas olarak küle bağlıdır, böylece çok az kükürt dioksit salınır .

Ahşabın nem içeriği ne kadar yüksek olursa , bu suyun buharlaşması için o kadar fazla ısı gerekir, bu da alevlerin soğuması ve "eksik yanma" meydana gelmesi anlamına gelir - aynı zamanda aşırı hava durumunda (tesisattan çekilen ikincil hava) "açık şömine" durumunda oda) Bu, bir yandan eksik oksidasyon ve ayrıca organik bileşiklerin veya karbondioksitin kurum veya odun katranına indirgenmesi anlamına gelir . Hava eksikliği (zayıf baca çekişi veya hava beslemesinin kesilmesi nedeniyle) veya zayıf yanma (yanma odasında yetersiz türbülans) da eksik yanmaya neden olabilir. Bu süreçte, değişen derecelerde yeni bileşikler oluşur ve yayılır, örneğin:

    yanmayan, ancak baca yoluyla kullanılmayan uçucu yakıt olarak çevreye yakılan yukarıda belirtilen bileşiklerin tümü
    karbon monoksit (CO)
    parlak siyah ©
    Hidrokarbonlar (C x H y )
    Hidrojen (azaltmadan kuruma kadar küçük miktarlar)
    ince kül tozu
    mineral maddeler

Yoğuşan maddeler soğuk yerlerde (kazanlardaki ısı eşanjörleri, uzun soba boruları, bacada ) yoğuşabilir ve birikebilir. Tortular yapışkandır (yoğunlaşmış sudan dolayı da) ve üzerlerine tozlar takılır, bu da topaklaşarak ve yakalanarak diğer tozları çeker.

Son araştırmalar, odun yakılmasından kaynaklanan ince tozun neden olduğu toplam kirliliğin, Almanya'da kayıtlı motorlu taşıtlardan kaynaklanan ince toz emisyonlarının toplamını aştığını göstermektedir. [4] Küçük odun yakma sistemlerinden kaynaklanan yıllık partikül madde emisyonları 18.600 ton PM 10'dur. [5] Bununla birlikte , odun ısıtma sistemlerinden kaynaklanan emisyonlar uygun kazanların seçiminden etkilenebilir . Pelet ısıtma ve talaş ısıtma kazanları iseNispeten düşük emisyonlara sahip olduğundan, bölünmüş kütüklerle çalıştırılan tek odacıklı sobalar özellikle kritiktir. Federal Çevre Ajansı Başkanı Dirk Messner, hava kalitesi açısından çok fazla zarara neden olduğu için evlerde odunla ısıtmaya veda önerdi. [6]

Yenilenebilir bir hammadde olarak yakacak odun , CO2'ye dönüştürülen karbonun , ağacın büyümesi sırasında fosil yakıtlara ( örneğin petrol , kömür , doğal gaz ) kıyasla çok daha hızlı emilmesi avantajına sahiptir.

Doğal ahşap, düşük ağır metal ve klor içeriğine sahiptir; Kirlenmiş atık odun yakıldığında, ağır metaller ( arsenik , kurşun , kadmiyum , krom , bakır , nikel , cıva , çinko ve diğerleri) ve dioksinler egzoz gazı ve kül yoluyla kesinlikle yayılabilir. [7] Aynısı, kullanılan yapıştırıcılar, kaplamalar veya boyaların bir sonucu olarak toksinlerin salınabileceği sunta veya kontrplak gibi ahşap bazlı malzemeler için de geçerlidir.
ahşap türleri
Isıtma amacıyla çeşitli ahşap türleri kullanılmaktadır . Ağırlıklı olarak kalori değeri, yanma süresi ve kullanım rahatlığına (alev deseni, koku) göre bir ayrım yapılır.

Sert ağaç ve sert ağaç, yumuşak ağaç veya iğne yapraklı ağaçtan hacim (m²) başına önemli ölçüde daha yüksek bir kalori değerine sahiptir. Bununla birlikte, ağırlık başına, yumuşak ahşabın kalorifik değeri, sert ahşabınkinden biraz daha yüksektir . Yumuşak ahşap, sert ağaçtan daha hızlı yanar ve daha yüksek sıcaklıklar geliştirir. Bu esas olarak daha yüksek reçine içeriğinden kaynaklanmaktadır .

Isıtma amacıyla, genellikle sürekli ısı üretimi arzu edilir. Her şeyden önce, yakma teknolojisi her durumda hangi ahşap türlerinin daha uygun olduğuna karar verir. Saf ısı üretimi için modern odun gazlaştırma kazanlarında , yüksek sıcaklıkta yanma nedeniyle her türlü yakacak odun kısıtlama olmaksızın optimum şekilde kullanılabilir.

Tüm sert ağaçlar, açık şömineler veya sobalar için enerji kaynağı olarak çok uygundur . Yumuşak ağaçtan daha yavaş ve daha uzun süre yanarlar, ancak biraz daha fazla kül üretirler ( bakım ). Bu nedenle daha büyük sistemlerde daha ucuz iğne yapraklı ağaç tercih edilir.

Mutfak sobaları için, daha hızlı yanan yumuşak odun arzu edilir, çünkü çabuk ısı sağlar (soğuk bir sobayı 'ısıtmak', ocak gözünün sıcaklığının daha doğrudan kontrolü). Ancak daha uzun bir aleve sahiptir ve bu nedenle daha fazla alev alanına ve daha yüksek oksijen kaynağına ihtiyaç duyar. Bu nedenle, mutfak sobaları genellikle ısıtma sobalarından tamamen farklı şekilde yapılır.

Yakacak odun olarak kullanıldığında, farklı ağaç türlerinin avantajları ve dezavantajları vardır:

    Ladin , nispeten hızlı yanan ve yanan bir ağaçtır ve bu nedenle yanmaya çok uygundur. Ayrıca temel fırınlarda /gazlaştırma kazanlarında da sıklıkla kullanılır. Avrupa'da ladin ormanı yaygındır ve odunu ucuza satın alınabilir. Açık şömine için daha az uygundur, çünkü reçine kabarcıklarının patlaması közün dışarı fırlamasına neden olabilir.
    Köknar , ladin ile benzer bir oranda yanar, ancak daha az belirgin reçine kabarcıkları nedeniyle önemli ölçüde daha az kıvılcıma neden olur. Köknar, açık ocaklar için Alpler'den gelen klasik yakacak odundur, ancak sıralanması zordur.
    Çam ve karaçam - benzer yanma davranışına sahip - çok daha iyi kalitededir, ancak yalnızca ısıtma ortamı olarak bölgesel bir rol oynar.
    Huş ağacı genellikle açık şömineler için kullanılır . Kayın veya dişbudak genellikle ilk olarak bahsedilse bile, huş ağacı 'klasik' yakacak odundur, çünkü uçan kıvılcımlara neden olan reçine kabarcıkları oluşturmaz ve güzel alev desenine (oldukça hafif, mavimsi) ek olarak (oldukça hafif, mavimsi) nedeniyle ( reçineli maddeler yerine) ağırlıklı olarak içerdiği uçucu yağlar da çok hoş kokar. Huş ağacı, kayın veya dişbudak ağacından biraz daha hızlı yanar, ancak yumuşak ağaçtan çok daha yavaş yanar.
    Kayın , güzel bir alev desenine ve iyi bir kor gelişimine sahip olduğu için çok uygun bir yakacak odun olarak kabul edilir. Aynı zamanda, sadece çok az kıvılcım (sıçrama) gösterir ve çok yüksek bir kalorifik değere sahiptir. Kayın ağacının ısıl değeri/ısıl değeri, diğer ağaçlara kıyasla sıklıkla referans değer olarak kullanılır. Kayın ağacı, değerli kokusu ve tadı nedeniyle çoğunlukla sigara yemeklerinde kullanılır. Kayın ağacı çok popülerdir ve bu nedenle üst fiyat aralığındadır. Ancak, genellikle iyi kayın ağacı elde etmek zordur; sağlıklı gövdeler çoğunlukla mobilya veya kaplamalar için kullanılır. Yakacak odun olarak genellikle yalnızca taç odunu (nispeten daha fazla kabuklu, yani daha az kalorifik değere ve daha fazla küle sahip) veya küflü gövdeler (daha düşük kalorifik değere sahip) mevcuttur.
    Beyaz kayın veya gürgen genellikle kayın olarak da adlandırılır, ancak kayın (Fagaceae) ile ilgisi yoktur, ancak huş ailesine (Betulaceae) aittir. Gürgen ayrıca kurutulduğunda çok ağırdır ve bu nedenle hacmine göre (meşe gibi) özellikle yüksek bir kalorifik değere sahiptir. Gürgen güzel bir alev desenine sahiptir, çok az kıvılcım çıkar ve çok uzun süre yanar. Kesilmesi ve ayrılması özellikle zordur.
    Meşe , aslında ısı üretmeye yarayan tüm sobalarda (çimento sobası, odun sobası, atölye sobası) kullanılabilir. Açık şömineler için tercih edilmez, çünkü iyi köz oluşturur ancak çok güzel bir alev deseni oluşturmaz. Kalorifik değeri kayın ağacından biraz daha yüksektir ve yanma süresi çok uzundur. Meşe ağacı, uygun olmayan şekilde yakıldığında (yetersiz hava beslemesi), egzoz borularına ( kuruma ) saldıran nispeten büyük miktarda tanik asit içerir . Bu nedenle sobalar için çok uygundur, ancak açık şömineler için uygun değildir. Tahta (zaten bölünmüş) başlangıçta açık havada bir kapak olmadan depolanırsa, tanen içeriği azaltılabilir; tanenlerin büyük bir kısmı yağmurla yıkanır.
    Kızıl meşe , sadece yaklaşık 250 yıl önce Avrupa'ya tanıtılan Amerika'ya özgü bir ağaç türüdür. Kırmızı meşe meşe ile sadece biraz karşılaştırılabilir. Yakacak odun olarak kayın ağacına benzer. Kırmızı meşe zor ve çok ağırdır. Bölünmesi kolaydır (düz gövdeli) ve en az iki yıl kurutulmalıdır.
    Dişbudak , kayın ağacına benzer bir kalori değerine sahiptir ve huş ağacının yanında en güzel alev desenini geliştirir. Aynı şekilde, kıvılcım çıkarmaması nedeniyle açık şömineler için de uygundur. Dişbudak ağacı sert ve sağlamdır (bölünmesi kolay fakat kesilmesi zordur) ve bu nedenle kayın gibi pahalıdır.
    Akçaağaç , robinia ve karaağaç yakacak odun olarak çok uygundur, ancak diğer türlü her tür soba için de uygundur. 4,1 kWh/kg'da kalorifik değer kayın veya meşenin biraz altındadır.
    Linde birim hacim başına düşük kalorifik değere sahiptir, ancak kg başına yüksek kalorifik değere sahiptir.

Yaprak döken kavak ve söğüt ağaçları , benzer şekilde düşük enerji yoğunluğuna sahip oldukları ve nispeten hızlı yandıkları için yanma davranışı açısından yumuşak ağaçlara benzer (aslında daha da kötüdür). Enerji endüstrisinde ise kavak hibrit çeşitleri , son derece hızlı büyümeleri nedeniyle çok ekonomik bir ağaç türüdür. Tercihen kontrollü yakıt beslemeli büyük ölçekli yakma tesislerinde talaş olarak kullanılır , ancak sadece yaz aylarında kullanılır, çünkü yüksek ısı talebi olduğunda kavak ve söğüt ile bu sağlanamaz.
Ticaret, işleme ve depolama
ticari formlar

Prensip olarak odun, kesildikten kısa bir süre sonra taze odun olarak satın alınabilir veya kuru olarak satın alınabilir . Taze odun en az bir, tercihen iki kış saklanır. Ahşabın su içeriği ne kadar yüksek olursa, dumansız ve mümkün olduğunca az kurumla yanmak için o kadar uzun süre depolanması gerekir.
yanan çubuklar
Dalgalar : [8] Yanan çubuk demetleri

Ticari formlar örneğin:

    Rundholz , Blochholz ( Avusturya ): Uzunlamasına kesilmiş ama bölünmemiş
    Bölünmüş odun, metreye göre kütükler : kabaca bölünmüş , yaklaşık bir metre uzunluğunda kesilmiş
        Kütükler , yakacak odun: bir metrenin yaklaşık üçte biri kadar kesilir
        Kütükler : fırına hazır, yarım metre (50 cm), metrenin üçte biri (33 cm) ve çeyrek metre (25 cm) olacak şekilde kesilmiş; aynı zamanda sadece "yakacak odun" olarak da adlandırılır, ancak aynı zamanda kömür üretimi için odun da içerir
    Yanan çalı odunu, çapı 7 cm olan masif ahşap kalınlığına ulaşmayan ahşaptır ( dallar ve dallar )
        Şaftlar , dal ve kütük karışımından yapılmış, şaft adı verilen bir demet içinde birbirine bağlanmış dal demetleridir . [9]

yakacak odun boyutları

Geleneksel olarak, yakacak odun ticareti yapılır ve alan veya hacim açısından ücretlendirilir. Yakacak odun hacmi başına kalorifik değer, ağırlıktan ziyade farklı nem seviyelerinden çok daha az etkilenir. Ayrıca son kullanıcı hacmi ağırlıktan daha iyi belirleyebilir. Almanca konuşulan ülkelerde ortak boyutlar şunlardır: [10]

    1 metreküp (fm) = 1 m³ boşluksuz odun kütlesi, kütüklerin yarılma öncesi kalınlık ve uzunluğundan hesaplanır.
    1 metreküp (rm) veya stere (st) = 1 m³ yığılmış kütükler veya boşluklu kütükler
    1 gevşek metreküp (srm) = 1 m³ yığılmış kütük (genellikle 25 veya 33 cm fırına hazır uzunluklarda)

Aşağıdaki tablo, kayın örneğini kullanarak kaba bir dönüşüm için kullanılabilir, diğer ahşap türleri ile hafif sapmalar vardır:
Bavyera Teknoloji ve Tanıtım Merkezi'ne (TFZ) göre kayın ağacı dönüşümü (Temmuz 2006) [11] [12] [13] ahşap türü katı metre metreküp (yuvarlak ahşap, 100 cm,

bölünmemiş, tabakalı)
metreküp (kütükler,

100 cm, katmanlı)
metreküp (kütükler,

33 cm, katmanlı)
dökme metreküp (kütükler,

33 cm, dökülmüş)
kayın 1.00 saat 1.70 mil 1.98rm 1.61rm 2.38 nm
kayın 0,59 1.00 dm 1.17rm 0.95rm 1.40 nm
kayın 0,50 saat 0.86rm 1.00 dm 0.81rm 1.20 nm
kayın 0.62 fm 1.05rm 1.23rm 1.00 dm 1.48 nm
kayın 0.42 0.71rm 0.83 rm 0.68rm 1.00 nm
Tarihsel yakacak odun boyutları

Farklı boyutlarda yakacak odun yaygındı: [14]

Yakacak odun kordonu 5 fit yüksekliğinde ve 5 fit genişliğinde hesaplanmıştır. Günlük uzunluğu olarak 3 fit olmalıdır. Nürnberger Werkmaß olarak adlandırıldı. Ahşabın kuruması dikkate alınarak bir kütük fazlalık olarak belirtilmiştir. Fazla olmayan kulaç 75 Nürnberg fit küpü , yani 2.1066 yıldızdı. 6 Kasım 1811 tarihli Würzburg Hükümet Gazetesi'nde Büyük Dük bu önlemi ortaya koydu.

Würzburg'da bir yakacak odun arabasının 4½ fit genişliğinde ve 5½ fit yüksekliğinde olduğu belirlendi. Daha sonra, yakacak odun arabası eski Nürnberg ölçüsüne göre 4 fit 19 inç genişliğinde ve yüksekliğindeydi. Günlük uzunluğu daha sonra 3 fit idi. Sepet şimdi 1,9685 stere idi. 1822'den itibaren yakacak odun Bavyera ½ kulaç tarafından satıldı. Bir ölçüm çerçevesi 18 Bavyera fit kare içeriyordu. Bavyera Krallığı'nın kendisinde kulaç 6 × 6 × 3½ fit olarak tanımlandı, bu da 3.1325 ster veya 126 fit küp idi. Yakacak odun da iplik ve reep ile yapılmıştırölçüldü. İplik şeffaf çerçeve içinde 6 × 6 × 2 fitte ölçüldükten sonra. Sonuç 72 fit küp veya 1,7442 Fransız steresi (stert) idi. Reep, daha büyük miktarlarda odun için ayrıldı. Uzunluk 2½ fit, yani 2.45 stert idi. Grindelein [15] aynı zamanda bir Bavyera yakacak ölçüsüydü. Yakacak odun ticaretinde, kordon veya ölçü, çeyrek, sekizlik ve köşelere (1/16) bölünmüştür. Isenburg yakacak odun boyutlarına 6 × 6 ayakkabı ve 3½ fit uzunluk verildi. Yakacak odun boyutlarının çoğu bölgesel özelliklere tabiydi.

Fransa'da Voie de Paris , Pariser Fuhre, corde de grand bois, corde de port (port kablosu) ve corde d'ordonnance ile kordonu andıran corde vardı. [16]
işleme

Yakacak odun en iyi şekilde kütükler halinde bölünmüş kütükler halinde işlenebilir ve ayrıca ormancılık tarafından bu biçimde sunulur . Tahta parçası son kullanıcı için çok büyükse, bir testere (esas olarak bir tahterevalli ) ile istenen uzunlukta kesilir.

Yakacak odunları elle bölmek için, yaklaşık 30 cm'lik ağaç dilimleri, örneğin bir elektrikli testere ile önce kesilir ve daha sonra ıslakken (taze kesilmiş) bölünür. Önce odun kurutulursa, ki bu daha büyük parçalar nedeniyle çok daha uzun sürer, çoğu tür için bölmek çok daha zordur. Bölme sırasında ahşabı yukarıdan aşağıya (taç → kök) ayırmak avantajlıdır çünkü daha az kuvvet gerekir. Kaba bir anımsatıcı şudur: "Odun, kuş pisliği gibi gözyaşı döker."

Bölme için motorlu bir kütük ayırıcı veya bir yarma çekici kullanılabilir .
iş güvenliği

Yakacak odun işlenirken iş güvenliği nedeniyle kişisel koruyucu ekipman ( PSA -Forst ) giyilmelidir . Buna örneğin iş eldivenleri , güvenlik ayakkabıları , işitme koruması ve koruyucu gözlükler dahildir . Motorlu testereleri kullanırken , uygun koruma kategorisindeki kesilmeye karşı koruyucu pantolonlar da giyilmelidir. Özellikle daire testereyle ve aynı zamanda kütük yarıcı veya yarma çekici/ yarma baltasıyla çalışırken artan kaza riski vardır . İşleme sırasında oluşan sert ağaç tozu(kayın, meşe) kanserojen etki yapabilir.
depolamak
Taze kesilmiş iğne yapraklı ağaçların nem içeriği yaklaşık yüzde 55 ila 70 (su içeriği yüzde 35 ila 41), sert ağaçta değer yüzde 70 ila 100 arasındadır (su içeriği yüzde 41 ila 50). Bu nedenle, odundaki nem, odun yakma için depolama veya teknik kurutma yoluyla yüzde 20'den daha az (su içeriği < yüzde 16) olağan kalıntı değerine düşürülmelidir. Ahşabın başlangıçtaki nem içeriği, kuru depolama süresi için belirleyicidir. Bu, hava ve ağaç türlerine ve önceki depolamaya (ormanda veya kütük bahçelerinde kütük depolama) bağlı olarak değişebilir. Doğru depolama kurutması ile genellikle bir yıllık bir süre yeterlidir. [17]Özellikle kuru ilkbahar ve yaz aylarında, yaklaşık 6 aylık depolamadan sonra fırında hazır kurutma koşullarına ulaşılır. [17] Ahşap nemi bir nem sensörü ile kontrol edilebilir.

Depolama türü - örneğin yığılmış, dökülmüş veya bir siloda - yakacak odunun işlenme şekline bağlıdır. Yakacak odun için en uygun koşullarla (ince bölünmüş ve çok uzun olmayan kütükler rüzgara açık kapalı kafes kutularında veya açık havada yakacak odun kapları), yedi ay bazen yeterlidir. Yakacak odun da açık havada bir odun yığınında çok iyi depolanır.veya aynı anda iyi havalandırmaya sahip bir çatı altında. Örneğin mahzenlerde ve garajlarda bulunmayan rüzgar akışı, kurutma için belirleyici bir ön koşuldur, bu nedenle geçmişte yaygın olan ahşap hangarların genellikle havalandırmaya izin veren belirli bir mesafeye sahip çıtalardan yapılmış duvarları vardır. Bir gölgelik altındaki (ideal olarak güneydeki) bir ev duvarında, evin duvarına en az 5 ila 10 cm mesafe bırakmalısınız.

Teknik kurutma, daha uzun depolamadan kaçınmayı mümkün kılar, ancak yavaş kuruyan ahşaba kıyasla yanma özelliklerinin daha kötü olması dezavantajına sahiptir. Hazneli veya tamburlu kurutma sistemleri, başlangıçtaki nem içeriğine bağlı olarak yaklaşık bir hafta içinde ahşabı ideal nem içeriğine getirebilir. Diğer tesislerden gelen atık ısı, sistemlerin enerji verimliliğini ve maliyet etkinliğini sağlamak için sıklıkla kullanılır.
Çeşitli
Modern enerji yönetimi, paletler üzerinde eve teslimat ve kurutulmuş kompaktların ( tahta peletler veya ahşap briketler ) kullanımı bağlamında birim kilogram giderek daha önemli hale geliyor . Ahşabın içerdiği su (artık nem, su içeriği) ağırlıkta oda boyutlarına göre çok daha büyük bir rol oynar. Ağırlığa göre bir satın alma, yalnızca kalitenin (bileşim, kalan nem, su içeriği) tartım ve laboratuvar testi olanakları verildiğinde düşünülmelidir.

Fiyat için hesaplama esası ormandan, orman yolundan/ orman yolundan veya depodan (erişilebilirliğe bağlı olarak kendiniz alın) veya serbest ikametgahtan teslim edilir, ancak giderek artan bir şekilde perakende mağazalarında, örneğin hırdavatçılarda.

Potsdam şehir yönetimi tarafından bir bina ilan edilen yakacak odun yığını vakası ulusal olarak bilinir hale geldi. [18]

odun pelet

Odun peletleri , tamamen veya esas olarak testere yan ürünlerinden veya kesilemeyen endüstriyel ahşaptan yapılmış , maksimum uzunluğu 25 milimetre [1] olan çubuk şeklinde peletlerdir . [2] Odun peletleri esas olarak yakıt olarak kullanılır, diğer yakıt peletleri saman peletleri veya saman benzeri biyokütleden elde edilen topaklar, turba peletleri, zeytin çukurlarından ve preslenmiş zeytin pirinasından elde edilen topaklar , [3] [4] hindistancevizi kabukları veya diğer biyojenik kalıntılardır . [5] [6] [7]
Yaklaşık 7 mm çapında ahşap peletler
peletleme makinesi
Peletleme makinesinin halka kalıbı

Peletleme, özel pelet ısıtma sistemlerinde yakıt olarak otomatik kullanım gibi diğer biyojenik katı yakıtlara göre çeşitli avantajlar sunar (daha fazla avantaj için bkz. Pelet#Amacı ).

25 milimetre çapındaki ahşap kompaktlar, bazı durumlarda başka gereksinimlerin geçerli olduğu ahşap briketler olarak adlandırılır. [8.]

Odun peletleri küçük fırınlarda, endüstriyel fırınlarda ve enerji santrallerinde yakılır. [9]

Tahta talaşları , yakma sistemleri için artık ahşabı hazırlamanın başka bir yoludur. 1960 civarında, yaşam alanlarını ısıtmak için elle doldurulmuş silindirik çelik sac kartuşlarla talaş sobaları hala vardı. Bir dolgu birkaç saat yandı.

Odun peletlerinin üretimi 1930'larda Kuzey Amerika'da başladı . [10] 1978'de, ABD'deki 1973 petrol fiyatı krizinin ardından , uçak teknisyeni Jerry Whitfield , zamanın tavşan yemlerine benzeyen preslenmiş talaş kalıntılarıyla ısıtılan bir pelet sobası [11] yaptı. Böylece egzoz gazlarında odun sobalarına göre daha az toz emisyonu elde etti. [12] 1984'te yıllık Wood Heating Alliance Show'da ( Reno , Nevada ) buluşunu sunduğunda , [13] dört günde 1.000'den fazla soba siparişi aldı. [12] [14]Avrupa'da, ahşap pelet kullanımı ilk olarak İsveç, Danimarka ve Avusturya'da bir yer edinmiştir. 1985'ten itibaren, İsveç'teki enerji santrallerini ateşlemek için kurutulmuş odun peletleri kullanıldı, çünkü ıslak odun yongalarının taşınması ve yakılması çok pahalı olurdu. [11] 1993'ten itibaren Avusturyalı kazan üreticileri ABD'ye pelet sobası ihraç etmeye ve aynı zamanda Avusturya'daki pazarı geliştirmeye başladı. [11] 1996 yılında, odun peletleri Almanya'da yakıt olarak onaylandı ve kısa sürede Alman pazarında yer edindi. [15]
üretme

Odun peletlerinin üretimi - en azından Almanya'da - çoğunlukla hammadde kaynağına yakın bir yerde gerçekleşir. Bunlar örn. B. Yan ürün olarak odun atıklarının ( talaş , talaş ve talaş ) üretildiği kereste fabrikaları ve planya fabrikaları . Odun peletlerinin yaklaşık %10'u da kesilemeyen endüstriyel ahşaptan üretilmektedir. [2]

Pelet tesisine ulaştığında, ham madde genellikle %35 ila 45 m su içeriğine sahiptir. Hammaddeler daha sonra örneğin bir çekiçli değirmen ile ezilir . Pelet fabrikasına veya odun işleme tesisine bağlı biyokütle ısıtma tesisleri veya biyokütle termik santralleri , hammaddelerin kurutulması için ısı sağlayabilir. Bir sonraki adımda, malzeme şartlandırılır. Amaç, hammaddede homojen bir su içeriği elde etmektir. Bu adımda presleme yardımcısı olarak nişasta da eklenebilir. Bunu, peletlerin bir peletleme tesisinde oluşturulduğu gerçek presleme süreci takip eder. Malzeme, yüksek basınç altında çelik bir kalıptan (halka veya düz kalıp ) itilir.) istenilen pelet çapında (kalıba bağlı olarak 6 veya 10 mm) delikler ile preslenir. [16] Pres kanalındaki basınç ve sürtünme nedeniyle ısınma meydana gelir. Bu , ahşapta bulunan lignini sıvılaştırır, böylece bir bağlayıcı madde görevi görür. [17] Kalıptan çıkarken, bir doktor bıçağı genellikle telleri istenen uzunlukta (örneğin maksimum uzunluk 40 mm) topaklar halinde keser. Bununla birlikte, peletlerin bir döner hareketle boyuna kesildiği daha yeni teknolojiler zaten var. [18] Peletler presleme işlemi sırasında 130 °C'ye kadar ısınabildiğinden hemen ardından soğutulur. [16]

Kereste fabrikası atıklarından pelet üretmek için gereken enerji miktarı genellikle enerji içeriğinin yaklaşık %2,7'sidir. Bu çaba, doğal gaz (%10) ve kalorifer yakıtı (%12) gibi diğer yakıtlara kıyasla çok düşüktür. [19] Öte yandan, peletleme için nemli endüstriyel veya artık orman odunu kullanılıyorsa, gereken enerji %3 ile %17 arasında olabilir.
Özellikler ve standardizasyon

ISO 17225 "Katı biyoyakıtlar - Yakıt özellikleri ve sınıfları" odun peletleri için geçerlidir. Standardın Bölüm 1 "Genel gereksinimler" ve Bölüm 2 "Odun peletlerinin sınıflandırılması" kullanılmaktadır. Bölüm 1, standardın diğer bölümlerinde atıfta bulunulan çeşitli katı biyoyakıtlar için hammaddelerin menşeini ve kaynağını tanımlar. Ayrıca, odun peletleri de dahil olmak üzere yakıtlar için temel kalite parametreleri için sınır değer sınıfları tanımlanmıştır. Bölüm 2, küçük yakma sistemleri ("ticari ve evsel kullanım") için odun peletleri ile endüstriyel kullanım için odun peletleri arasında ayrım yaparak, peletlerin sınıflandırılmasına ilişkin spesifikasyonları tanımlar. Bölüm 1 ile karşılaştırıldığında, burada kalite sınıfları oluşturulur,[20] [21]
endüstriyel kullanım için odun peletleri

ISO 17225'e göre endüstriyel kullanım için peletleri tanımlamak için iki seçenek vardır: ya ISO 17225-1'e göre bireysel parametreler için sınır değerleri derleyerek ya da endüstriyel kullanım için pelet için önceden tanımlanmış sınıfları ("I-sınıfları") kullanarak ISO 17225-2. Odun peletleri dört boyut sınıfında ve maksimum su içeriği %10 olan M10 u su içeriği sınıfında işlem görmektedir. Sınıflar ayrıca kül içeriği (A), mekanik mukavemet (DU), ince madde içeriği (F) ve kütle yoğunluğu (BD) ile kükürt (S), azot (N) ve klor içeriği (Cl) için de belirtilmiştir. Katkı maddelerinin içeriği ağırlıkça %3'ten az ile sınırlıdır ve türü ve miktarı beyan edilmelidir. Kül yumuşama noktası DT de belirtilmelidir. Yığın yoğunluğu en az 600 kg/m³ olmalıdır.[22]
Ticari ve evsel kullanım için ahşap peletler

ISO 17225-2'ye göre, endüstriyel olmayan kullanım için yalnızca M10 su içeriği sınıfında D06 ve D08 boyutlarına sahip peletler kullanılır. Yığın yoğunluğu en az 600 kg/m³ olmalı, toz oranı %1'i ve katkı maddesi içeriği %2'yi geçmemelidir. Üç özellik sınıfı tanımlanmıştır: A1, A2 ve B. En katı gereksinimler A1 kalite sınıfı için geçerlidir. [23]A1 ve A2 sınıfı peletler, taze hasat edilmiş ahşaptan veya kimyasal olarak işlenmemiş ahşap artıklarından yapılır, A1 olması durumunda kül ve azot içeriği düşük olan malzemeden, A2 olması durumunda biraz daha yüksek kül ve azot içeriğine sahip malzemeler (örn. bütün ağaçlardan, artık orman ahşabından veya ağaç kabuğundan elde edilen topaklarla). B Sınıfı peletler ayrıca endüstriyel atık odun ve kimyasal olarak işlenmemiş kullanılmış odundan oluşabilir ve daha yüksek kül ve nitrojen içeriğine sahip olabilir. Ek olarak, kalorifik değer ve mekanik mukavemet için bir minimum değer belirtilir. [24]ISO 17831-1'e göre mukavemet testi, darbe plakalı dönen bir kutuda on dakikalık bir işlem içerir. Bu işlemden önce ve sonra numune, yeni oluşan ince tanelerin miktarını kontrol etmek için 3.15 mm çapında deliklere sahip delikli bir plakadan elenir. [25]
karakteristik A1 Sınıfı A2 Sınıfı B sınıfı
kül içeriği A0.7 %0.7 veya daha az A1.2 maksimum %1,2 A2.0 maksimum %2,0
azot içeriği N0.3 maksimum %0.3 N0.5 %0.5 veya daha az N1.0 maksimum %1.0
kuvvet DU97.5 en az %97.5 DU97.5 en az %97.5 DU96.5 en az %96,5
kalorifik değer Q16.5 >16,5 MJ/kg Q16.5 >16,5 MJ/kg Q16.5 >16,5 MJ/kg

Kükürt, klor ve ağır metal içerikleri için sınır değerler belirlenmiştir. Kül yumuşama noktası (DT) için sınır değerler tanımlanır, ancak kül erime davranışını karakterize eden diğer parametreler için tanımlanmaz. Ancak, karşılık gelen sıcaklıkların (büzülme başlangıcındaki sıcaklık, yarım küre sıcaklık ve akış sıcaklığı) belirtilmesi önerilir. Tüketiciler için ISO 17225-2 ile uyumluluğu sağlamak için Almanya'da iki sertifika sistemi vardır: ENplus ve DINplus. [26] Her ikisinde de üretim tesisleri yıllık olarak denetlenmektedir. 2021'in sonundan bu yana ENplus sertifikalı üretim tesislerinde pelet kalitesi habersiz bir şekilde denetlenmektedir.

"ENplus" kalite mührü, Deutsche Pelletinstitut GmbH'nin tescilli ticari markasıdır. Almanya dışında kullanım hakları 2011 yılında Avrupa biyokütle derneği Bioenergy Europe'a devredildi . Bu, Avrupa Pelet Konseyi ve ulusal pelet dernekleri aracılığıyla pelet üreten, ticareti yapan veya taşıyan ve kalite sertifikası gerekliliklerini karşılayan şirketlere kullanım haklarını vermektedir . ENplus-A1, ENplus-A2 ve ENplus-B contaları için pelet gereksinimleri, ISO 17225-2 standardının ilgili niteliklerine dayanmaktadır. [27]Ek olarak, son müşteriye kadar tüm tedarik zinciri kaydedilir ve ilgili depolama ve nakliye koşulları belirlenir. Araçlar ve depolar için gerekliliklere ek olarak, kendi kendini izleme ve personel eğitimi için de gereklilikler vardır. Ayrıca, referans numuneler (15 kg'lık torbalardaki teslimatlar hariç) her zaman alınmalı ve tüm teslimatların üreticiye geri izlenebilirliği garanti edilmelidir. [28] Ayrıca, belgelendirilen firmalar, belgelendirme kuruluşu tarafından yıllık olarak kontrol edilmektedir. [27]Bu sertifikasyon sistemi ile sadece üreticiler değil, pelet bayileri ve servis sağlayıcılar da kontrol edilmektedir. Bu, peletlerin daha fazla elleçlenmesi ve taşınması sırasında bile kalitenin son müşteriye kadar garanti edilebilmesini ve depolama veya nakliyeden olumsuz etkilenmemesini sağlar. [29]

Almanya, AB'de en fazla ENplus sertifikalı üretici ve tüccara sahip ülkedir. Nisan 2021'de Almanya'daki 57 pelet fabrikası ve 141 pelet bayisi ENplus sertifikalıydı. [30]

DINplus kalite işaretine sahip ( DIN CERTCO Uygunluk Değerlendirme Derneği mbH markası), piyasadaki bir başka yerleşik sertifikadır. Ancak kalite gereklilikleri yalnızca fabrikadan çıkan peletlere yöneliktir, bu da peletlerini DINplus kalite işaretiyle sertifikalandırabilecekleri anlamına gelir. Ticaret yaparken daha fazla kontrol yoktur. ISO 17225-2 standardının gereksinimlerine ek olarak, ürün için ek gereksinimler de vardır. ENplus'ta olduğu gibi, torbalı malların ceza içeriği standartta olduğu gibi %0,5'i ve %1'i geçmemelidir. [31] Üreticilerin yıllık incelemeleri yapılır. [32]
Daha eski standartlar ve sertifikalar: ÖNORM/DIN/SN – DINplus/SWISSPELLET/PVA

2011 yılına kadar, DIN 51731 [33] ve SN 166000 [34] ve Avusturya'daki ÖNORM M7135 [35] standartlarının aynı içeriği , Almanya ve İsviçre'de işlenmemiş ahşaptan yapılan peletlerin özellikleri açısından belirleyiciydi. Buna karşılık, ÖNORM daha yüksek mekanik gereksinimler belirlerken, DIN ve SN de ağır metaller için sınır değerler belirledi.

Odun peletlerinin kalitesi uygun olmayan nakliye veya depolama nedeniyle düşebileceğinden, Mayıs 2019'a kadar peletlere yönelik iki ÖNORM standardı daha vardı. Avusturya ÖNORM M 7136'da, odun peletleri için nakliye ve depolama lojistiğinde kalite güvencesi gereklilikleri, son kullanıcıda pelet depolaması için standart M 7137 gerekliliklerinde tanımlanmıştır. Her iki standart da Mayıs 2019'da geri çekildi. [36] [37]

Artık feshedilmiş olan Pelletverband Avusturya (PVA), birkaç yıl boyunca kendi kalite mührünü sundu ve bu, sertifikalı pelet partilerine üzerlerinde bir kod basılı olan ahşap parçalarının eklenmesiyle kendini farklılaştırdı.

SWISSPELLET sertifika programı, 2002'den 2007'ye kadar İsviçre için mevcuttu. Bu etiket altında sadece İsviçre'de üretilen peletler mevcuttu. [38]

Avusturya Pelet Birliği'nin eski kalite mührü, DINplus sertifikası (halen piyasada, şimdi ISO 17225-2 olarak da anılmaktadır) ve eski SWISSPELLET etiketi, daha yüksek gereksinimler nedeniyle ürün özelliklerinin geniş kapsamlı bir standardizasyonu ile sonuçlanmıştır. belirtilen sertifika programları uygulanmıştır.

Odun peletleri için ulusal kalite standartları, 2011 yılında Avrupa standartları EN 14961 ile değiştirildi. [39] Bölüm 1, ham maddenin menşei ve kaynağı da dahil olmak üzere katı biyoyakıtlar için genel gereklilikleri tanımlar. 2. ila 6. kısımlarda, çeşitli biyojenik katı yakıtlar için kalite sınıfları belirtilmiş, 2. kısım odun peletleri ile ilgilidir. Avrupa standartlar serisi, 2014 yılında uluslararası standartlar serisi ISO 17225 ile değiştirildi, [40] ISO 17225-2, ahşap pelet gereksinimlerini tanımlar. ISO standartları 2021'de temelden revize edildi. [41]

Temel pelet özellikleri için sınır değerlere sahip kalite sınıflarını tanımlayan kalite standartlarına ek olarak, dikkatli kullanım ve kalite yönetimi için gereksinimleri belirleyen standartlar vardı ve hala var. Avrupa ürün standardı serisi EN 14961'e paralel olarak, EN 14961'de ele alınan katı yakıtların üretimi ve işlenmesi için kalite güvence önlemlerini tanımlayan EN 15234 standartları serisi 2011 yılında yayınlanmıştır. Bölüm 2, ahşap peletlerle ilgili kalite güvence önlemlerini kapsar. Standart hala yürürlüktedir, ancak çok az pratik önemi vardır. [42]
anlam

Odun peletlerinin önemi son yıllarda Almanya ve Avrupa'da istikrarlı bir şekilde artmıştır. 1999'da Almanya'da konut binalarına sadece 800 pelet ısıtma sistemi kuruldu. Sayı 2004'te 27.000'e, 2008'de yaklaşık 100.000'e ve 2013'te 180.000'e yükseldi. [43] 2016'da Almanya'da yaklaşık 422.000 pelet ısıtma sistemi kuruldu, [44] 2021'de 570.000 pelet ısıtma sistemi kuruldu. [45] Pelet kazanlarının yanı sıra pelet sobaları da buna dahildir. [46]

Avusturya'da 2000 yılında 7.000, 2012'de 100.000'den fazla ve 2020'de 150.000 pelet kazanı faaliyetteydi. [47] Küresel pelet üretimi de 2002'de 2,5 milyon tondan 2008'in başında 14 milyon tona ve 2012'de 23 milyon tona yükseldi. Bioenergy Europe'un “İstatistik Raporu 2020”ye göre 2019 yılında 39,5 milyon tondu. Bunun yaklaşık 17,8 milyon tonu Avrupa'da (EU28) üretildi. [48]
yakıt maliyetleri

Peletler esas olarak kereste fabrikası endüstrisinin yan ürünlerinden yapıldığından, üretim inşaat endüstrisi, genel ekonomik durum (ambalaj ahşabı) ve yuvarlak ahşabın miktarı (fırtına veya böcek felaketlerinden zarar görmüş ahşap ) ile bağlantılıdır. [49]

Son yıllarda pelet piyasasında arz ve talepte değişen zaman gecikmeleriyle güçlü bir büyüme olmuştur . 1990'ların sonunda piyasaya sürülmesinden sonra başlangıçta oldukça yüksek bir fiyattan sonra, 2002'den 2005'e kadar Almanya'da yaklaşık 3.50 cent/kWh civarında nispeten düşük fiyatların olduğu bir aşama geldi. Bunu 2006/07 kışında birkaç ay takip etti. arz darboğazları nedeniyle 5 sent/kWh kWh'den fazla yüksek pelet fiyatları. O zamandan beri üreticiler sürekli olarak kapasitelerini genişletiyorlar, böylece 2011'den 2020'ye kadar olan dönemde ticari değer 4,62 cent/kWh ile 5,46 cent/kWh arasındaydı. 2021 yılında 6 tonluk bir alım miktarı için fiyat 4,82 cent/kWh civarındaydı.

2022'nin başında Almanya, Avusturya ve İsviçre'de pelet fiyatları önemli ölçüde yükseldi ve genellikle olduğu gibi ilkbaharda mevsim nedeniyle düşmedi. [50] Sebepler, Rusya'nın Ukrayna'daki savaşının neden olduğu artan üretim ve nakliye maliyetlerinin yanı sıra genel olarak çok yüksek taleptir. [51]
Maliyet karşılaştırması

Bir pelet ısıtma sisteminin karlılığı değerlendirilirken, yakıt maliyetlerine ek olarak, belirli depolama ve yanma maliyetleri de dikkate alınmalıdır. Özellikle, daha düşük spesifik kalorifik değer, daha yüksek bir depolama hacmi gerektirir. Spesifik kalorifik değere dayalı bir pelet tedariği, bu nedenle, ısıtma yağının depolanmasından en az %10 veya depolama maliyeti olmaksızın ısıtma gazının sağlanmasından en az %20 daha ucuz olmalıdır. Avusturya'da, ekstra hafif ısıtma yağına kıyasla peletlerin maliyet avantajı 2017'den bu yana ortalama %52,4'tür. [52] Almanya'da peletlerin kalorifer yakıtına göre fiyat avantajı 2010-2021 yılları arasında ortalama %29,4 olmuştur. [51]

Kömür

Kömür, katmanlı tortul çökellerin arasında bulunan katı, koyu renkli, karbon ve yanıcı gazlar bakımından zengin kayaçtır. taşkömürü torkugillerden oluşur. Kömür çoğunlukla diğer elementlerin değişken miktarlarda bulunmasıyla oluşur. Asıl bileşeni karbondur; bunun yanında değişken miktarda hidrojen, kükürt, oksijen ve azot içerir.[1]. Isı için yakılan bir fosil yakıt olan kömür dünyanın birincil enerjisinin yaklaşık dörtte birini ve elektriğinin beşte ikisini sağlar.[2] Bazı demir ve çelik üretimi yapan işletmeler ve diğer endüstriyel faaliyetler kömürü yakar. Kömürün ekstraksiyonu ve kullanımı birçok erken ölüme ve çok fazla hastalığa neden olur.[3] Kömür'den her yıl binlerce kişi erken ölüyor.[4][5]

Dünyanın çoğu bölgesinde bulunan kömüre, yerin yüzeye yakın bölümlerinde ya da çeşitli derinliklerde rastlanır. Kömür çok miktarda organik kökenli maddenin kısmi ayrışması ve kimyasal dönüşüme uğraması sonucunda oluşan birçok madde içerir. Bu oluşum sürecine kömürleşme denir.
Tarihçe

İlk olarak milattan önceki yıllarda Çinliler tarafından kullanıldığı bilinmektedir. Kömür işletmeciliğine ait dokümanlar 12. yüzyıla aittir. Kömürün yoğun olarak kullanımı ise 18. yüzyılın ikinci yarısına rastlar. Özellikle gelişen sanayi ve endüstri, kömür kullanımını arttırmış, kömürü önemli bir mineral haline getirmiştir. Roma döneminde kentte demir işçiliği için kömürün kullanıldığına dair kanıtlar bulunmuştur.[6] Kömür demir-çelik sanayisinin hammaddesi olarak kullanılmış ve buharlı motorlarda, buharın oluşumu için yakıt olarak kullanılmıştır. Sanayi Devriminin gelişimi ile buhara olan ihtiyaç kömürün büyük ölçekli kullanımına yol açtı. Kömür bir enerji kaynağı olarak bulunmasaydı İngiltere, 1830'lu yıllarda su değirmenlerini çevirmek için tüm kaynaklarını tüketirdi.[7]. Bitümlü kömür ve Antrasit arasındaki bir sınıf, bir zamanlar buharlı lokomotifler için yakıt olarak yaygın  kullanıldığı için "buhar kömürü" olarak biliniyordu. Kuru küçük buhar somunları  olarak da adlandırılan küçük "buhar kömürü", evsel su ısıtması için yakıt olarak kullanılmıştır. Bugün çıkarılan kömürün büyük bölümü ise elektrik üretimi ve çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Kömürün en büyük tüketici ve ithalatçısı Çin'dir. Çin, Dünya kömürünün neredeyse yarısını çıkarıyor, Çin'in ardından Hindistan yaklaşık onda biri ile takip ediyor. Avustralya, Dünya kömür ihracatının yaklaşık üçte birini oluşturuyor ve onu da Endonezya ve Rusya takip ediyor.[8]
Etimoloji

"Kömür" kelimesi Öztürkçe olup muhtemelen Eski Türkçede "yanmak" anlamına gelen "köñ-" fiil köküne "+mUr" ekinin getirilmesi sonucunda oluşmuştur. Aynı fiil kökü, "köz" ve (yöresel bir kelime olan) "göyünmek" sözcüklerinin de kökenidir. Sevan Nişanyan, bu fiil köküyle Akadca "gumāru", Süryanice "gumartā" ("odun kömürü, köz") ve Arapça "camr/camra(t)" sözcükleri arasında bir benzerlik olduğunu işaret ederek Eski Ortadoğu medeniyetleri ile Eski Orta Asya Türkleri arasında MÖ 1. binyıl başlarına dayanan bir etkileşimin varlığı ihtimalini sorgulamaktadır.[9]
Jeoloji

Kömür makerallar, mineraller ve sudan oluşur. Fosiller ve kehribar kömürde bulunabilir.[10]
Kömürün oluşumu
Bu teori, yaklaşık 360 milyon yıl önce, bazı bitkilerin selülozlarını daha sert ve daha odunsu hale getiren karmaşık bir polimer olan lignin üretme yeteneğini geliştirdiğini belirtiyor.. Böylece ilk ağaçlar gelişti. Ancak bakteri ve mantar, lignini ayrıştırma yeteneğini hemen geliştirmedi, bu yüzden odun tamamen çürümedi, tortu altında gömüldü ve sonunda kömüre dönüştü.

Bataklıklarda uygun nem ve sıcaklığın oluşması, ortamın asit miktarının artması, gerekli organik maddelerin ortamda bulunmasıyla bozunmuş, çürüyen bitkilerin su altına inmesi ve bataklığın zamanla üstünün örtülmesi gibi olaylar sonucu oluşur. Yaklaşık 300 milyon yıl önce, mantarlar ve bakteriler bu yeteneği geliştirerek dünya tarihinin ana kömür oluşum dönemini sona erdirdi. Yüksek basınç ve yüksek sıcaklık altında ölü bitki örtüsü yavaşça kömüre dönüştü. Ölü bitki örtüsünün kömüre dönüşmesine kömürleşme denir. Daha sonra milyonlarca yıl boyunca derin gömünün ısısı ve basıncı su, metan ve karbondioksit kaybına ve karbon oranında bir artışa neden olur.[11] Böylece ilk linyit ("kahverengi kömür" olarak da bilinir), daha sonra alt bitümlü kömür ve son olarak Antrasit ("sert kömür" veya "kara kömür" olarak da bilinir) oluşabilir.[12][13]
    Deltalar (en kalın kömür damarlarının oluştuğu ortamlardır)
    Göller ve nehirler (göl kıyıları, kalın kömür damarlarının meydana geldiği uygun bataklık ortamlardır)
    Lagünler (deniz etkisinin olduğu ince kömür damarcıklarını meydana getirirler)
    Akarsu taşma ovaları (ince kömür damarcıklarını oluştururlar).
Jeolojik devirde iki büyük kömür oluşum çağı vardır. Bunlardan daha eski olanı Karbonifer (345-280 milyon yıl önce) ve Permiyen (280-225) dönemlerini kapsar. Kuzey Amerika'nın doğusu ile Avrupa'daki taşkömürü yataklarının çoğu Karbonifer döneminde; Sibirya, Asya’nın doğusu ve Avustralya'daki kömür yatakları Permiyen döneminde oluşmuştur. İkinci büyük kömürleşme çağı ise Kretase (tebeşir) döneminde başladı ve tersiyer dönemi sırasında sona erdi. Dünyadaki linyitlerin ve yağsız kömürlerin çoğu bu dönemde oluşmuştur. Kömürlerin türediği bitkilerden geriye çok az iz kalmıştır. Kömür katmanlarının altında ve üstünde yer alan kayaçlarda eğreltiotları, kibritotları, atkuyrukları ve birçok bitki fosiline rastlanabilir. Kömürler yoğunluk, gözeneklilik, sertlik ve parlaklık bakımından farklılık gösterebilir. Genellikle kömür türleri bazı inorganik maddeler, genellikle de killer, sülfürler ve klorürler içerir. Bunlar da az miktarda cıva, titan ve manganez gibi bazı elementler de içerir.

Kömür: Bitkiler öldükten sonra, bakteriler etkisiyle değişime uğrar. Eğer su altında kalarak değişime uğrarsa, C (karbon) miktarı artarak kömürleşme başlar. C miktarı %60 ise turba, C miktarı %70 ise linyit, C miktarı %80–90 ise taş kömürü, C miktarı %94 ise antrasit adını alır.
Sınıflandırma / Türler

Kömürler çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Dört tip kömür vardır: antrasit, taş kömürü, linyit ve turbadır.

Antrasit en değerli kömür türüdür. Pahalı olduğu için kullanımı sınırlıdır. Güçlükle tutuşan, koku ve duman çıkarmadan yana bir çeşit kaş kömürüdür.[14] %95'i karbondan oluşur. En sert kömür türü olup yandığında diğerlerinden daha fazla ısı verir. Kömürün en üst sıradaki antrasit öncelikle konut ve ticari alan ısıtması için kullanılır. Parlak siyah bir kömürdür. Taş kömürünün %70’i, Linyitin %50'sinden daha az bir kısmı karbondan oluşur. Kömürler organik olgunluklarına göre linyit, alt bitümlü kömür, bitümlü kömür ve antrasit tiplerine ayrılırlar.

Linyit; Sağlığa en az zararlı kömür olan linyit veya kahverengi kömür açıkçası sadece elektrik enerjisi üretimi için yakıt olarak kullanıldı.[15] Jet bazen cilalı kompakt bir linyit formudur. Üst Paleolitik dönemden beri süs taşı olarak kullanılmaktadır.

Linyit ve kısmen alt bitümlü kömürler genellikle yumuşak, kolayca ufalanabilen ve mat görünüştedirler. Bu tip kömürlerin ana özelliği göreceli olarak çok yüksek nem içerirler ve karbon içerikleri düşüktür. Antrasit ve bitümlü kömürler ise genellikle daha sert, dayanıklı, siyah renkli ve camsı parlak görünüştedirler. Göreceli olarak nem içerikleri daha düşük olup, karbon oranları daha yüksektir. Buhar-elektrik enerji üretiminde ve kok kömürü üretiminde öncelikle yakıt olarak kullanılır. Özellikleri linyit ile bitümlü kömürün özellikleri arasında değişen alt bitümlü kömür, öncelikle buhar-elektrik, güç üretimi için yakıt olarak kullanılır.

Grafit; tutuşması zordur ve yakıt olarak yaygın olarak kullanılmaz. Siyah-gri renkte ve dokusu yağlıdır. En çok kalemlerde kullanılır veya yağlama için tozlanır.

Kanal kömürü [16] (bazen "mum kömürü" olarak da adlandırılır), temel olarak liptinitten[17] oluşan ve önemli hidrojen içeriğine sahip, ince taneli, yüksek rütbeli bir kömürdür.

Jeolojik olarak kömürlerin yaşları 400 milyon ile 15 milyon yıl arasında değişir. Genellikle yaşlı kömürler daha kalitelidir.

Kömürler mikroskobik homojen bileşenlerine göre çeşitli kayaç tiplerine de ayrılır. Bu sınıflandırma kömürün türediği malzemeyi ve kömürleşme süreçlerini ele aldığından, aslında genetik bir sınıflandırmadır. Bu sistemde kömür dört temel tipe ayrılır: vitren, klaren, düren ve füzen.

kömür sınıflandırması genellikle uçucuların içeriğine de dayanmaktadır.

Bir başka sınıflandırma sistemi de kömürün ticari değerine yer verir madde içeriğine ve içerdiği katışıklar dikkate alınır.

Kömür; çok eskilerden beri enerji üretiminde, sentetik boyaların çözücülerin, ilaçların hazırlanmasında ara madde olarak ve çeşitli hoş kokulu maddelerin elde edilmesinde kullanılmaktaydı. Ayrıca kömürün yakılmasıyla elde edilen gazlardan yakıt olarak yararlanılır.
Kömürün gazlaştırılması

Kömürün gazlaştırılması işlemi 18. yüzyılda ortaya çıkmış bir düşüncedir. Kömürler ve Kömürü gazlaştırıp özellikle doğal gaz ve petrolün yerini alması düşüncesi vardı ve bu çalışmalar 20. yüzyılın ikinci yarısında hız verilip özellikle 1972-75 yılları arasında yaşanan petrol krizinde hız verilmiş yeni projeler üretilmeye başlanmıştır. Değişik enerji kaynakları bulma çabaları çerçevesinde kömürün ham petrole benzeyen bir sıvı yakıta dönüştürülmesi çabalarına başlanmıştır. Bu amaçla uygulanmaya çalışılan bir yöntemde proliz ve hidrojenlemedir. Bu yöntem yüksek basınç altında bir katalizör yardımıyla hidrojen ile kömürün tepkimeye sokulmasıyla gerçekleşir. II. Dünya Savaşı sırasında Almanya'da kömürün hidrojenlenmesi yaygın olarak kullanılan bir teknikti, ama bu üretim yöntemi petrolden benzin elde etmekten çok daha pahalıya mal olduğundan giderek ticari önemini yitirdi.
Odun kömürü

Öte yandan ağacın havasız ortamda yavaş yavaş kısmen yakılmasıyla elde edilen ve siyah barut üretiminde ve metallerin sert yüzeylerinin kaplanmasında kullanılan "odun kömürü" veya "mangal kömürü" denir. Hammaddesi daha çok meşe odunundan sağlanır.
Kok kömürü

Taş kömürünün havasız ortamda, bütün uçucu bileşenlerinin giderildiği yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasıyla elde edilen özellikle bazı önemli ya da önemsiz işlemlerinde kullanılan malzemeye ise kok kömürü denir.

Kok; gerçek anlamda bir kömür değildir. Tabiatta serbest halde bulunmaz, fabrikalarda taş kömürünün içindeki gazların çıkartılmasından sonra elde edilen kömürdür.
Havagazı

Havagazı ilk kez 18. yüzyılın sonlarında ayrımsal damıtma yoluyla İngiltere'de üretildi. Hava gazı elektriğin dünyada yaygınlaşmasından önce sokakların aydınlatımasında, merkezî ısıtmada ve konutların ısıtılmasında yaygın olarak kullanıldı. Yerini zamanla doğal gaz almış olmasına rağmen doğal gazın giderek pahalıaşması üzerine kömürden gaz elde etmek için değişik yöntemler aranmaya başlandı. Üzerinde çalışılan yöntemlerden biri de 1870'te geliştirilmiş olan kömürün toz halinde üretildikten sonra yüksek sıcaklıklarda hava ve buharla karıştırılmasıdır.
Dünyada kömür

Bilinen kömür yatakları incelendiğinde, Güney ve Kuzey yarımküreler arasında önemli bir farklılık olduğu görülmektedir. Güney yarım küre kömür bakımından oldukça yoksundur. Bunun nedeni Devoniyen dönem ve daha önceki dönemlerin alçak ovalarında kömür yataklarını oluşturacak ölçüde kalın bitki depolarının birikmesine elverişli bitkisel yaşamın olmayışıdır. Dünya sıralamasında, en büyük kömür tüketici ilk iki ülke Çin ve Hindistan'dır.[18] 2018 yılı, inşaata başlama, inşaat öncesi faaliyetler ve projelerin tamamlanması dahil olmak üzere, kömüre dayalı elektrik üretimine dair tüm belli başlı büyüme göstergelerinde büyük düşüş görülen ardı ardına üçüncü yıl olarak kayda geçti.[19] Kömür talebi 2015 ve 2016 yıllarda %4.2 düştü.[20]
Emisyon Yoğunluğu

Emisyon yoğunluğu, üretilen elektrik birimi başına bir jeneratörün ömrü boyunca yaydığı sera gazıdır.[21] Şu anda yaygın olarak kullanılan elektrik üretme yöntemlerinden biri olan kömür ve petrolün emisyon yoğunluğu yüksektir çünkü üretilen her kWh için yaklaşık 1000g CO2 yayarlar; Doğalgaz ise  kWh başına yaklaşık 500g CO2 ile orta emisyon yoğunluğundadır. Diğer tüm üretim yöntemleri  kWh başına 100g'nin altına denk düşerek düşük emisyon yoğunluğundadır. Kömürün emisyon yoğunluğu tipe ve jeneratör teknolojisine göre değişir ve bazı ülkelerde kWh başına 1200 g'ı aşar.[22]
Enerji Yoğunluğu

Kömürün enerji yoğunluğu, yani ısıtma değeri kilogram başına yaklaşık 24 megajoule'dır.[23] % 40 verimliliğe sahip bir kömür santrali için bir yıl boyunca 100 W'lık ampule güç vermek için tahmini 325 kg (717 lb) kömür gerekir.[24] Dünya enerjisinin% 27,6'sı 2017 yılında kömürle sağlandı ve Asya Kıtası bunun neredeyse dörtte üçünü kullandı.[25]
Kimya
Kompozisyon

Kömürün bileşimi, ya yakın bir analiz (nem, uçucu madde, sabit karbon ve kül) ya da nihai bir analiz (kül, karbon, hidrojen, azot, oksijen ve kükürt) olarak rapor edilir."Uçucu madde" kendi başına mevcut değildir (bazı adsorbe edilmiş metan hariç), ancak kömürün ısıtılmasıyla üretilen ve uzaklaştırılan uçucu bileşikleri belirtir. Tipik bir bitümlü kömür, ağırlık bazında kuru ve kül içermeyen% 84.4 karbon,% 5.4 hidrojen,% 6.7 oksijen,% 1.7 azot ve% 1.8 kükürt temelli bir nihai analize sahip olabilir.[26]
Kok kömürü ve demir kokusu için kok kullanımı

Kok kömürü, çelik ve diğer demir ürünlerinin üretiminde kullanılan koklaşabilir kömürden (düşük küllü,düşük kükürtlü bitümlü kömür, aynı zamanda metalurjik kömür olarak da bilinir) elde edilen katı bir karbonlu kalıntıdır. Kok kömürü, yüksek fırındaki aşırı yükün ağırlığına dayanacak kadar güçlü olmalıdır. Koklaşabilir taş kömürü, geleneksel yolu kullanarak çelik yapımında çok önemlidir. Kok kömürü kül, kükürt ve fosfor bakımından düşük olmalıdır, böylece bunlar metale göç etmez.[27] Bazı ortak yapım işlemleri, kömür katranı, amonyak, hafif yağlar ve kömür gazı da dahil olmak üzere yan ürünler üretir.
Döküm bileşenlerinde kullanım

Bu uygulamada deniz kömürü olarak bilinen ince öğütülmüş bitümlü kömür, döküm kumunun bir bileşenidir. Erimiş metal kalıp içinde iken, kömür yavaşça yanar, basınçta gazları azaltır ve böylece metalin, kumun gözeneklerine nüfuz etmesini önler. Isıtıldığında, kömür ayrışır ve gövdesi hafifçe kırılgan hale gelir ve erimiş metale dokunmak için açık delikleri kırma işlemini kolaylaştırır.[28]
Kok alternatifleri

Hurda, çelik bir elektrik ark ocağında geri dönüştürülebilir; eritme ile demir yapmanın bir alternatif yolu doğrudan azaltılmış demirdir, sünger veya pelet demir yapmak için herhangi bir karbonlu yakıt kullanılabilir. Karbondioksit emisyonlarını azaltmak için indirgeyici ajan olarak hidrojen kullanılabilir.[29] Karbon kaynağı olarak biyokütle veya atık kullanılabilir.[30]
Gaz haline getirme

Gazlaştırma sırasında kömür, ısıtılır ve basınçlandırılma sonrası oksijen ve buharla karıştırılır. Reaksiyon sırasında, oksijen ve su molekülleri, kömürü karbonmonokside (CO) ederken hidrojen gazı (H2) salar. Bu, yeraltı kömür madenlerinde yapılırdı ve tüketicilere aydınlatma, ısıtma, pişirme için borulu şehir gazı yapmak için kullanılırdı.

3C (as Coal) + O2 + H2O → H2 + 3CO

Syngas, veya (sentez gaz) olarak da bilinen gaz en büyük etken olan hidrojen ve karbonmonoksit dahil olmak üzere karbondioksit, metan gibi bileşenleri içeren bir yakıt gazı karışımıdır.[31] Syngas genellikle kömür gazlaştırma ürünüdür ve ana uygulama alanı elektrik üretimidir. Syngas ayrıca Fischer-Tropsch yöntemi ile benzin ve dizel gibi nakliye yakıtlarına dönüştürülebilir. Sentez gazı, doğrudan yakıta karışabilir veya metanol yardımıyla benzine dönüştürülebilir.[32][33] Fischer-Tropsch teknolojisi ile birleştirilmiş gazlaştırma, Güney Afrika'nın Sasol Kimya Şirketi tarafından kömür ve doğalgazdan motorlu taşıt yakıtları yapmak için kullanılmaktadır.
Sıvılaştırma

Kömür, hidrojenasyon veya karbonizasyon ile doğrudan benzine veya dizele eşdeğer olan sentetik yakıtlara dönüştürülebilir.[34][35] Kömür sıvılaşması, ham petrolden elde edilen sıvı yakıt üretiminden yayılan karbondioksit miktarından daha fazla karbondioksit yayar. Devlete ait Çin Enerji Yatırım'ı bir kömür sıvılaştırma tesisi işletmektedir ve iki tane daha inşa etmeyi planlıyor.[36]
Kimyasalların üretimi
Kömürden kimyasal madde üretimi

Kimyasallar 1950'lerden beri kömürden üretilmektedir. Kömür, çeşitli kimyasal gübrelerin ve diğer kimyasal ürünlerin üretiminde hammadde olarak kullanılabilir. Syngas üretmek için kömür gazlaştırması bu ürünlere giden ana yoldur. Doğrudan sentez gazından üretilen birincil kimyasallar arasında metanol, hidrojen ve karbonmonoksit bulunur. Birincil kimyasalların yüksek değerli türevi ürünlerin öncüsü olarak sentez gazının çok yönlülüğü, çeşitli değerli emtialar üretmek için kömür kullanma seçeneği sunar. Kimya endüstrisi, en uygun maliyetli olan hammaddeleri kullanma tercihindedir. Kömürden kimyasal üretimi, çok miktarda kömür madeni bulunan Güney Afrika ve Çin gibi ülkelerde çok daha fazla ilgi görüyor. Çin'de doğal gaz kaynaklarının eksikliği ile birlikte kömür madeninin  bolluğu orada kimya endüstrisine kömür için güçlü bir teşvikidir. Sasol Güney Afrika'da kömürden, kimyasal tesisler inşa ederek işletti. Kimyasal işlemler için kömür önemli derecede su kaynağı gerektirir.[37]
Elektrik Üretmek İçin Kömür
Yanma öncesi arıtma

Rafine kömür, nemi ve belirli kirleticileri alt bitümlü ve linyit (kahverengi) kömürler gibi düşük işlevli kömürlerden uzaklaştıran kömür iyileştirme teknolojisinin ürünüdür. Yakma işleminden önce kömürün özelliklerini değiştiren kömür için yapılan bir ön işlemdir. Termal verimlilik iyileştirmesi, gelişmiş ön kurutma (linyit ve biyokütle gibi yüksek nem yakıtlarıyla ilgili) ile elde edilebilir.[38][39] Yanma öncesi kömür teknolojisinin amacı kömür yakıldığında verimliliği artırmak ve emisyonları azaltmaktır. Ön yanma teknolojisi, bazen kömürle çalışan kazanlardan kaynaklanan emisyonları test etmek amaçlı yanma sonrası teknolojilere ek olarak kullanılabilir.
Santral yanması
Buldozer Ljubljana Güç İstasyonunda kömür itiyor.

Termal kömür, elektrik üretmek için kömür santrallerinde katı yakıt olarak yakılan kömür çeşitidir. Kömür, yanma yoluyla çok yüksek sıcaklıklar üretmek için de kullanılır. Dünya genelinde kömür kullanımını azaltma çalışmalarında bazı bölgeler daha düşük karbon kaynağı olan doğalgaz ve elektriğe geçişine yol açmıştır. Kömür elektrik üretimi için kullanıldığında, toz haline getirilir ve daha sonra kazanlı bir fırında yakılır.[40] Fırın ısısı, kazan suyunu buhara dönüştürür, bu daha sonra jeneratörleri çeviren ve elektrik üreten türbinleri döndürmek için kullanılır.[41] IGCC enerji santralleri, toz haline getirilmiş kömür yakıtlı santrallere göre daha az yerel kirlilik yayar; ancak gazlaştırma ve yakmadan önce karbon tutma ve depolama teknolojisinin bugüne kadar kömürle kullanılması çok pahalı olduğu belirlenmiştir.[42] 2017 yılında dünyadaki elektriğin% 38'i, 30 yıl önceki aynı yüzde olan kömürden geldi.[43] 2013 yılında maksimum kömür kullanımına ulaşıldı.[44][45]
Kömür Endüstrisi
Kömür madenciliği

Her yıl yaklaşık 8000 Mt kömür üretilmektedir, bunların neredeyse % 90'ı taşkömürü ve % 10 linyittir.Yeraltı madenciliğinde yüzey madenciliğinden daha fazla kaza meydana gelir. Tüm ülkeler madencilik kazası hakkında bulunan istatistikleri yayınlamamaktadır, bu nedenle dünya çapındaki rakamlar belirsizdir, ancak ölümlerin çoğunun Çin'de kömür madenciliği kazalarında meydana geldiği düşünülmektedir. 2017'de Çin'de 375 kömür madenciliği hakkında ölüm oldu.[46] Maden kömürünün çoğu termal kömürdür (elektrik üretmek, buhar yapmak için kullanılan buhar kömürü olarak da bilinir), ancak metalurjik kömür (demir yapmak için kullanılan kok kömürü olarak kullanılan "koka kömürü" olarak da adlandırılır)küresel kömür kullanımının %10 ila %15'ini oluşturur.[47]
İşlem gören kömür

Çin, dünya kömürünün neredeyse yarısını madenler, ardından Hindistan'ın ise onda birini madenler.[48] Avustralya dünya kömür ihracatının yaklaşık üçte birini oluşturmaktadır ve bunu Endonezya ve Rusya takip etmektedir. Kömür' ün en büyük ithalatçıları ise Japonya ve Hindistan'dır. Metalurjik kömürün fiyatı termal kömürün fiyatından çok daha yüksektir,[49] çünkü metalurjik kömürde kükürt oranı daha düşük olmalıdır ve daha fazla temizlik gerektirir.[50] Kömür Vadeli Sözleşmeleri, kömür üreticilerine ve elektrik enerjisi endüstrisine riskten korunma ve risk yönetimi için önemli bir araç sağlar.
Pazar eğilimleri

Kömür üreten ülkelerden en fazla olanı Çin madenleridir, dünya kömürünün neredeyse yarısı çıkartırlar ve Hindistan % 10'dan daha az olarak Çin'den sonra geliyor. Çin açık ara en büyük tüketicidir. Fazla olması nedeniyle, piyasa eğilimleri Çin Enerji Politikasına bağlıdır.[51]
Türkiye’de kömür
Ana madde: Türkiye'de kömür

Türkiye linyit kömürü açısından zengin bir ülke olup, bunun haricinde taş kömürü de çıkartılmaktadır.
Sağlığa zararları

Kömürün yıllık sağlık maliyeti en az 800.000 erken ölüm hesaplanmıştır.[52] Madencilik silikozis sebep oluyor.[53] Cıva önemli bir risk taşımaktadır.[54]
Çevresel zararları

Kömürlü termik santraller çevre sağlığına zarar vermektedir.[55] Küresel ısınmanın başlıca aktörlerinden biri de kömürdür.[56]
Yeraltı yangınları

Dünyada yeraltında binlerce kömür madeni yanıyor.[57] Yeraltında yananların bulunması zor olabilir ve çoğunlukla birçoğu söndürülemez. Yangınlar üst zeminlerin de çökmesine neden olabilir, yanma sırasındaki gazlar insan yaşamı için tehlikelidir ve yüzeye çıkması dahilinde yüzey yangınlarını başlatabilir. Kömür yatakları kendiliğinden yanması veya bir maden yangını sonucu veya yüzeyde çıkan yangın ile temas ederek ateşe verilebilir. Yıldırım çarpması önemli bir tutuşma kaynağıdır. Kömür alanındaki bir çim yangını, onlarca kömür yatağını ateşe verebilir.[58] Çin'deki kömür yangınları yılda yaklaşık 120 milyon ton kömür yakıyor. Terkedilmiş antrasit şerit maden ocağında bulunan ilçe depolama alanındaki çöp yangını nedeniyle 1962'de ateşlenmiştir. Yangını söndürme girişimleri başarısız olmuş ve hala bu güne kadar yeraltında yanmaya devam ediyor.
Küresel Isınma

Kömür kullanımının büyük ve uzun vadeli etkisi, iklim değişikliğine ve küresel ısınmaya neden olan bir sera gazı olan karbondioksit salınımıdır.2016 yılında dünya kömür kullanımından kaynaklanan brüt karbondioksit emisyonları 14.5 gigaton'dur.[59] 2013 yılında BM iklim ajansı başkanı, felaket olan küresel ısınmadan kaçınmak için dünyanın kömür rezervlerinin çoğunun toprağa bırakılması gerektiğini önerdi.[60]
Kömür Kirliliğinin Azaltılması

Tarihsel olarak, asıl odak asit yağmuruna sebep açan ve en önemli gaz olan SO2 ve NOx idi. Görünür hava kirliliği, hastalık ve erken ölümlere neden olan parçacıklar saçar. Cıva emisyonları % 95'e kadar azaltılabilir. Bununla birlikte, karbondioksit emisyonlarının yakalanması genellikle ekonomik olarak uygun değildir.[61][62][63]
Standartlar

Yerel kirlilik standartları; Çin, Hindistan, Endüstriyel Emisyonlar Direktifi (AB) ve Temiz Hava Yasası'nı (ABD) içerir.
Uydu izleme

Uydu izleme artık ulusal verileri kontrol etmek için kullanılıyor, örnek olarak Sentinel-5 Habercisi, Çin'in SO2 kontrolünün kısmen başarılı olduğunu göstermiştir.
Kombine çevrim santralleri

Kömür gazlaştırma ile birkaç Entegre gazlaştırma kombine çevrim (IGCC) için kömür yakıtlı enerji santrali inşa edilmiştir.
Karbon yakalama ve depolama

Kömür dışındaki bazı kullanımlar için hala yoğun bir şekilde araştırılmaya, ekonomik olarak uygun görülmesine rağmen; karbon yakalama ve depolama, Petra Nova ve Sınır Barajında, kömürle çalışan enerji santrallerinde test edilmiş ve teknik olarak mümkün olduğu ancak kömürle kullanım için ekonomik olarak uygun olmadığı bulunmuştur.
Ekonomi

2018'de kömür adına 80 milyar dolarlık yatırım yapıldı, ancak neredeyse hepsi yeni maden açmak yerine üretim seviyelerini korumak için kullanıldı. Uzun vadede kömür ve petrol, dünyaya trilyonlarca dolara mal olabilir. Kömür tek başına Avustralya'ya milyarlarca dolara mal oluyor.[64] Kömürden (iklim değişikliği yoluyla) en fazla zarar gören ekonomiler, karbonun en yüksek sosyal maliyetine sahip ülkeler oldukları için Hindistan ve ABD olabilir.[65] Kömürü finanse etmek için banka kredileri Hindistan ekonomisi için bir risktir. En büyük üretici olduğu bilinen Çin'in kömür santrallerinin beşte ikisinin zarar verici olduğu tahmin ediliyor.[66][67]
Siyaset

Çin, Hindistan ve Japonya gibi yeni kömürle çalışan elektrik santralleri inşa eden veya finanse eden ülkeler, Paris Anlaşması'nın amaçladığı hedefleri engellediği gerekçesiyle uluslararası eleştirilerle karşı karşıya kalkmaktadırlar.[68] 2019'te, Pasifik Adası ülkeleri (özellikle Vanuatu ve Fiji) Avustralya'yı, emisyonlarını olduğundan daha hızlı bir oranda azaltmadığı için eleştirdi, kıyıya su baskını ve erozyonla ilgili endişelerini dile getirdiler.[69]
Bozulma

Hindistan'da ve Çin'de yolsuzluk iddiaları soruşturuluyor.[70]
Kömür' e Muhalefet

Kömür kirliliğine muhalefet, Modern Çevre Hareketinin 19. yüzyılda başlatılmasının ana nedenlerinden biriydi.
Kömürden Geçiş

Küresel iklim hedeflerine ulaşmak için 2040 yılına kadar kömür gücü yaklaşık 10.000 TWh'den 2.000 TWh'nin altına düşürülmelidir.
Zirve kömür

Birçok ülkede yeraltında kömür bulunmasına rağmen hepsi tüketilmeyecektir. Günümüzde "'pik kömür'", kömür tüketiminin maksimuma ulaştığı nokta anlamına gelmektedir. Kömür kullanımı 2013 yılında zirve yaptı.[71][72]
İş

Bazı kömür madeni işçileri, geçiş sürecinde işlerinin kaybedilebileceğinden endişe ediyorlar.[73]
Biyoremediasyon

Diplococcus bakterisinin kömürü bozduğu ve sıcaklığını artırdığı bulunmuştur.[74]
Kültürel Kullanımı

Bazı Batı kültürlerinde, kötü davranan çocukların Noel çoraplarında hediye yerine Noel Baba'dan sadece bir parça kömür alacağını söylenir.

Yılbaşı gününde kömür hediye etmek, İskoçya'da ve İngiltere'nin kuzeyinde şanslı sayılır. Gelecek yıl için sıcaklığı temsil eder.[75]

Kaynak ve Dipnotlar

Wikipedia
internet Sayflarindan alinti