Nhiên liệu viên

Nhiên liệu viên (hoặc viên) là một loại nhiên liệu rắn được làm từ vật liệu hữu cơ nén. Viên nén có thể được làm từ bất kỳ một trong năm loại sinh khối chung: chất thải công nghiệp và các sản phẩm phụ, chất thải thực phẩm, chất thải nông nghiệp, cây năng lượng và gỗ xẻ chưa qua xử lý. Viên gỗ là loại nhiên liệu viên phổ biến nhất và thường được làm từ mùn cưa nén  và chất thải công nghiệp liên quan từ quá trình xay xát gỗ, sản xuất các sản phẩm gỗ và đồ nội thất, và xây dựng. Các nguồn chất thải công nghiệp khác bao gồm các chùm trái cây rỗng, vỏ hạt cọ, vỏ dừa, ngọn và cành cây bị loại bỏ trong quá trình khai thác gỗ. Cái gọi là “viên đen” được làm từ sinh khối, được tinh chế để giống than cứng và được phát triển để sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện than hiện có. Viên được phân loại theo nhiệt trị, độ ẩm, hàm lượng tro và kích thước. Chúng có thể được sử dụng làm nhiên liệu để phát điện, sưởi ấm thương mại hoặc dân dụng và nấu ăn.

Viên nén cực kỳ đậm đặc và có thể được sản xuất với độ ẩm thấp (dưới 10%) cho phép đốt chúng với hiệu suất đốt rất cao.Hơn nữa, hình dạng thông thường và kích thước nhỏ của chúng cho phép nạp liệu tự động với hiệu chuẩn rất chính xác. Chúng có thể được đưa vào đầu đốt bằng cách cấp liệu bằng máy khoan hoặc vận chuyển bằng khí nén. Mật độ cao của chúng cũng cho phép lưu trữ và vận chuyển nhỏ gọn trên khoảng cách xa. Chúng có thể được thổi thuận tiện từ tàu chở dầu đến hầm chứa hoặc silo tại cơ sở của khách hàng.

Sản xuất

Viên nhỏ được tạo ra bằng cách nén vật liệu gỗ lần đầu tiên được đưa qua máy nghiền búa để tạo ra khối lượng giống như bột đồng nhất. Khối lượng này được đưa vào máy ép, tại đây nó được ép qua khuôn có các lỗ có kích thước yêu cầu (đường kính thông thường là 6 mm, đôi khi là 8 mm hoặc lớn hơn). Áp suất cao của máy ép làm cho nhiệt độ của gỗ tăng lên rất nhiều và lignin hơi dẻo hóa, tạo thành một “chất keo” tự nhiên giữ các viên gỗ lại với nhau khi nó nguội đi

Viên có thể được làm từ cỏ và các dạng sinh khối không phải gỗ khác không chứa lignin. Một câu chuyện tin tức năm 2005 từ Tin tức Đại học Cornell cho rằng việc sản xuất viên cỏ ở Châu Âu tiên tiến hơn Bắc Mỹ. Nó gợi ý những lợi ích của cỏ làm nguyên liệu bao gồm thời gian sinh trưởng ngắn (70 ngày) và dễ trồng trọt và chế biến. Câu chuyện dẫn lời Jerry Cherney, giáo sư nông nghiệp tại trường, nói rằng cỏ tạo ra 96% nhiệt lượng của gỗ và rằng “bất kỳ hỗn hợp cỏ nào cũng có thể được sử dụng, cắt vào giữa đến cuối mùa hè, để trên đồng để lọc ra ngoài.” khoáng chất, sau đó đóng kiện và ép viên. Không cần sấy cỏ khô để tạo viên, khiến chi phí chế biến thấp hơn so với ép viên gỗ.” Năm 2012, Bộ Nông nghiệp Nova Scotia đã công bố một dự án trình diễn chuyển đổi công nghệ nồi hơi đốt dầu thành viên cỏ tại một cơ sở nghiên cứu.

Tiêu chuẩn viên

Các viên tuân theo các tiêu chuẩn thường được sử dụng ở Châu Âu (DIN 51731 hoặc Ö-Norm M-7135) có hàm lượng nước dưới 10%, có mật độ đồng đều (cao hơn 1 tấn mỗi mét khối, do đó nó chìm trong nước)(mật độ khối khoảng 0,6-0,7 tấn mỗi mét khối), có độ bền kết cấu tốt và hàm lượng bụi và tro thấp. Bởi vì các sợi gỗ bị nghiền nát bởi máy nghiền búa nên hầu như không có sự khác biệt về thành phẩm giữa các loại gỗ khác nhau.  Viên có thể được làm từ hầu hết mọi loại gỗ, miễn là máy ép viên được trang bị thiết bị tốt, sự khác biệt về nguyên liệu thức ăn chăn nuôi có thể được bù đắp trong quy định báo chí. Châu Âu, các khu vực sản xuất chính nằm ở phía nam Scandinavia, Phần Lan, Trung Âu, Áo và các nước vùng Baltic.

Nguy hiểm

Viên nén gỗ có thể thải ra một lượng lớn khí carbon monoxide độc ​​hại trong quá trình bảo quản. Tai nạn chết người đã xảy ra trong các kho tư nhân và trên tàu biển. Khi xử lý, viên gỗ sẽ tạo ra bụi mịn có thể gây ra vụ nổ bụi nghiêm trọng. Viên nén gỗ thường được lưu trữ với số lượng lớn trong các silo lớn. Các viên nhỏ có thể tự nóng lên, bốc cháy và tạo ra đám cháy âm ỉ rất khó dập tắt. Ngọn lửa âm ỉ tạo ra carbon monoxide độc ​​hại và khí nhiệt phân dễ cháy có thể dẫn đến vụ nổ hầm chứa.