Badania naukowe pokazują – kominki ecodesign to niegroźne emisje pyłów i BaP

W ostatnim czasie ukazują się publikacje zawierające krytyczne uwagi odnośnie używania drewna, zwłaszcza w kominkach w celach grzewczych. Rzecz w tym, że cała Europa zachodnia promuje ogrzewanie drewnem kawałkowym, pelletem drzewnym, gdyż jest to odnawialne źródło energii. W publikacji skoncentrowano się na zagadnieniu smogu, nie zwrócono uwagi na fakt, że od kilku lat w krajach UE, tym samym w Polsce, funkcjonują rozporządzenia Komisji Europejskiej w/s ekoprojektu dla urządzeń grzewczych, które zawierają ostre wymagania w zakresie dopuszczalnych, granicznych wielkości emisji zanieczyszczeń, dla kotłów, pieców, kominków wprowadzanych na rynek i do eksploatacji. Nie powinno się zatem wrzucać nowoczesnych urządzeń tego typu do jednego worka ze starymi, daleko odstającymi w sensie emisji. Tak jak w Europie, tylko te ostatnie trzeba eliminować a nowoczesne … przeczytajcie sami.

Nie tylko normy ale też badania w warunkach rzeczywistych

Niejeden powie, że badanie urządzeń w laboratoriach na normy ecodesign (ekoprojekt) to nie to samo, co emisje podczas późniejszego użytkowania. Zbadano więc emisje z nowoczesnych kominków w warunkach rzeczywistych. Okazało się, że są one o ok. 95% niższe niż obecnie przyjmowane dla przeróżnych obliczeń i symulacji antysmogowych. Czyli z urządzeń ecodesign są one śladowe.

Pani dr inż. Krystyna Kubica – ekspert Polskiej Izby Ekologii w Katowicach, zamiast gdybać o możliwych konsekwencjach, odnosi się do tych badań i konkretnych wyników. Poniżej przedstawiamy całą wypowiedź pani doktor.

ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA, SPALANIE DREWNA, KOMINKI

Sezon grzewczy, niekorzystne warunki atmosferyczne i znów obserwujemy incydenty smogowe. Znów zwracamy większą uwagę na jakość powietrza, którym oddychamy i znów szukamy głównych winowajców, za których uważa się przede wszystkim spalanie paliw stałych w  indywidualnych gospodarstwach domowych, czyli jak się zwykło określać sektor komunalno-bytowy. Jednak należy w tym miejscu uściślić, że zanieczyszczenie powietrza będące przyczyną występowania incydentów smogowych jest powodowane emisją aerozoli pyłowo-gazowych do powietrza z emitorów – kominów o wysokości poniżej 40m, czyli tzw. niską emisją. Emitowane aerozole pyłowo-gazowe obok składników gazowych (CO, SOx, NOx) zawierają przede wszystkim pył (TSP), jego drobne frakcje PM10 i PM2.5(zawierające sadzę, BC), toksyczne i rakotwórcze związki organiczne (benzo(a)piren i inne wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), polichlorowane dioksyny i furany (PCDD/Fs), metale ciężkie oraz półlotne związki organiczne (ang. SVOC) i i lotne związki organiczne (LZO, ang. VOC) azotu, siarki, tlenu i węglowodory. Lotne i półlotne związki organiczne zawarte w spalinach wprowadzanych do atmosfery ulegają kondensacji wchodząc w skład pierwotnych aerozoli atmosferycznych, tzw. frakcji kondensującej cząstek PM2.5 (ang. condensable particulate matter, CPM). Skład aerozoli pyłowo-gazowych, jak i pozostałych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych zależy od organizacji procesu spalania i jakości paliwa. Szczególnego znaczenia te uwarunkowania nabierają w odniesieniu do instalacji spalania małej mocy (piece, kotły, <1MW) zasilanych paliwami stałymi – węglem, biomasą drzewną, eksploatowanych w sektorze komunalno-bytowym. W naszym kraju spalany węgiel charakteryzuje się znacząco niższa zawartością siarki w porównaniu do węgla spalanego w kominkach i piecach w Londynie w 1952 roku, który w zaistniałych niekorzystnych warunkach meteorologicznych spowodował powstanie słynnego smogu londyńskiego, i śmierć  około 4 tys. mieszkańców tego miasta w ciągu kilku dni. Spalanie drewna o niskiej zawartości siarki i azotu, w porównaniu do węgla, w starych piecach i kotłach c.o. (tzw. kopciuchach) nie będzie powodowało wysokiej emisji tlenków siarki i azotu, ale zła organizacja procesu spalania wynikająca z konstrukcji tych urządzeń powoduje równie wysokie emisje aerozoli pyłowo-organicznych o wysokim udziale SVOC i LZO oraz PM2.5 i BC.

Wysoki udział sektora komunalno-bytowego w krajowej rocznej emisji zanieczyszczeń, zwłaszcza tlenku węgla, pyłu całkowitego (38%) i jego subtrakcji PM10 (44%), PM2.5 (48%), sadzy (BC 46%), PCDD/Fs (64%), WWA  (91%) potwierdzają coroczne raporty krajowej emisji zanieczyszczeń, przygotowywane do Konwencji  EKG ONZ, EMEP i KE (UE)  przez KOBIZE, w tym za 2018r (https://www.kobize.pl/uploads/materialy/materialy_do_pobrania/krajowa_inwentaryzacja_emisji/Bilans_emisji_za_2018_v.2.pdf). Na uwagę zasługuje niestety 37% udział transportu w emisji sadzy, składnika pyłu zawieszonego. Udział sektora komunalno-bytowego i transportu w krajowej emisji amoniaku nie jest wysoki, odpowiednio 3% i 1%, najwyższy 94% udział ma rolnictwo, a jest to zanieczyszczenie, które jest objęte tzw. dyrektywą pułapową (NEC – Emission Ceiling Directive), PE i Rady (UE) Rady (UE) 2016/2284 z 14.12, 2016r. i jego redukcją o 17% w stosunku do 2005r.(http://www.pie.pl/materialy/_upload/Ekologia_02-2020_sierpien.pdf).

Od wielu lat podejmuje się działania na rzecz redukcji niskiej emisji z sektora komunalno-bytowego. Przykładem jest zrealizowany w Mieście Tychy program ograniczania niskiej emisji (PONE) w latach 2002-2007, zaliczany do dobrych praktyk w tym zakresie (http://www.dobrepraktyki.pl/index.php?p1=4&p2=17&art=148). W tym programie wymieniono 2200 starych pieców i kotłów, poprzez zainstalowanie 2016 kotłów węglowych automatycznie zasilanych kwalifikowanym sortymentem węglowym (kotłów retortowych i tzw. palnikowych), 160 kotłów gazowych i 24 kotły olejowe. Badania terenowe wykazały, że emisja pyłu i zanieczyszczeń organicznych z nim związanych została zredukowana o 90,6% (o ok. 794 kg rocznie), a CO o ok. 94%. Niestety programy ograniczania emisji z sektora mieszkaniowego, wymagające wsparcia finansowego ze strony samorządu, czy budżetu państwa, nie były zbyt intensywnie w ostatnim dziesięcioleciach.  Potwierdzeniem jest raport GUS (https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/energia/zuzycie-energii-w-gospodarstwach-domowych-w-2018-roku,2,4.html), Wynika z niego, że w dalszym ciągu ponad 40% z około 14 mln indywidualnych gospodarstw domowych wykorzystuje węgiel, drewno pozyskiwania ciepła użytkowego – ogrzewanie powierzchni mieszkalnych, przygotowanie ciepłej wody użytkowej i przygotowanie posiłków, spalając je w starych kotłach c.o, piecach (głownie piece kaflowe), pieco-kuchniach, o średnim wieku ok. 22 lat, a kominki ok. 10 lat. Z analizy wynika, że węgiel jest podstawowym nośnikiem do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych. Drewno jest podstawowym paliwem 3 krotni rzadziej niż węgiel, dominuje głównie na obszarach wiejskich.

Skutkiem tego Polska w corocznym raporcie plasuje się w dalszym ciągu, w grupie krajów o złej jakości powietrza (https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2020). Uruchomiony ogólnokrajowy Program Czyste Powietrze (PCZP) we wrześniu 2018 roku, koordynowany przez NFOŚiGW w Warszawie zakłada wielokierunkowe wsparcie na termomodernizację, podłączenie do sieci ciepłowniczej, wymianę starych kotłów i pieców węglowych na nowoczesne urządzenia grzewcze zasilane gazem, olejem opałowym, energią elektryczną, kotły pelletowe, zgazowujące (drewno kawałkowe) oraz węglowe, spełniające wymagania Rozp. PE i KE (UE) 2015/1189 w/s ekoprojektu, a także pompy ciepła. W PCZP wspierane są także instalacje fotowoltaiczne. Niestety jego efekty po ponad 2 letnim okresie realizacji nie są imponujące (zrealizowane ok. 70 tyś. inwestycji https://biznesalert.pl/psa-czyste-powietrze-reforma-prawo-apel-ruch-premier-rzad-srodowisko/). 15 maja 2020 roku uruchomiono kolejną jego edycję, wg znowelizowanych uproszczonych zasad, z promocją wsparcia gazu, odnawialnych źródeł energii (fotowoltaika, pompy ciepła). Zauważyć należy, że biomasa drzewna (OZE) nie jest odpowiednio promowana, wzorem zachodnich krajów UE. Zapisy PCZP ograniczają wręcz wsparcie finansowe np. dla kotłów pelletowych jeżeli dostępne jest przyłącze do sieci gazu ziemnego.

Takie rozwiązania zastanawiają szczególnie w odniesieniu do obserwowanych trendów europejskich. Austria w strategii do 2050 roku zaplanowała udział biomasy w sektorze ogrzewnictwa na poziomie 47%, ponieważ sektor pozyskiwania, przeróbki biomasy na paliwo oraz branża kotłów i kominków na drewno przynosi do budżetu dochody większe, niż pozostałe branże OZE razem wzięte (PV, el. wiatrowe, pompy ciepła) i zapewnia pracę dla tysięcy ludzi. Kominki są istotnym elementem bezpieczeństwa energetycznego w rozproszonym indywidualnym budownictwie mieszkaniowym w sytuacji awarii sieci elektrycznych, niekorzystnych warunków meteorologicznych.

Biomasa drzewna zaliczana do paliw stałych, podobnie jak węgiel jest obarczana odpowiedzialnością za powstawanie epizodów smogowych. Oczywistym jest, że stare nieefektywne konstrukcje ręcznie zasilane drewnem opałowym, zarówno kotły c.o., jak i  ogrzewacze pomieszczeń – piece, kominki charakteryzują się wysoka emisyjnością i niską sprawnością energetyczną.

Jednak rozwój techniki i technologii spalania stałych biopaliw zaowocował dostępnością na rynku wysokoefektywnych energetycznie i niskoemisyjnych kotłów zasilanych automatycznie pelletami drzewnymi, kotłów ręcznie zasilanych drewnem kawałkowym (zgazowujących) spełniających wymagania Rozp. KE (UE) 2015/1189 w/s ekoprojektu (obowiązuje od 1 stycznia 2020 roku). Podobnie jest w przypadku ogrzewaczy pomieszczeń – kominków, pieców, regulowanych Rozp. KE (UE) 2015/1185 w/s ekoprojektu. Od kilku lat na rynku są dostępne kominki spełniające jego wymagania, (http://www.pie.pl/materialy/_upload/ekologia/Ekologia_3_95_2020.pdf). Najnowsze badania, zrealizowane przez akredytowane laboratoria dowodzą, że nawet te proste urządzenia mogą realizować proces czystego spalania, dzięki nowoczesnym rozwiązaniom konstrukcyjnym i  materiałowym. Badania prowadzono w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, poza laboratorium. Pomiarami objęto emisję CO, SO2, NOx, OGC (LZO), pyłu całkowitego (TSP), PM10, PM2,5, benzo(a)pirenu i sumy WWA, a także amoniaku, którego redukcja jest wymagana dyrektywą NEC, jak wspomniano powyżej. Badaniami objęto różne typy ogrzewaczy pomieszczeń. Wyniki wskazują, że średnia emisja pyłu całkowitego TSP (filtrowalnego), benzo(a)pirenu, sumy 4 WWA objętych inwentaryzacją przez KOBIZE (wg LRTAP), a także amoniaku z nowoczesnych kominków/pieców – ogrzewaczy pomieszczeń jest niska i wynosi odpowiednio, w odniesieniu do energii zawartej w paliwie: 16g/GJ, 0,5 mg/GJ i 1,9 mg/GJ oraz 10g/GJ. Uzyskane pomiarowe dane emisji w trakcie eksploatacji kominków posiadających świadectwa spełnienia wymagań Rozp. KE (UE) 2015/1185 w/s ekoprojektu dla miejscowych ogrzewaczy pomieszczeń potwierdzają ponad 95% redukcję TSP, B(a)P i WWA, a amoniaku  ponad 80%, w porównaniu do ogrzewaczy opalanych drewnem starej konstrukcji. Dane te pokazują pozytywny potencjał urządzeń na biomasę w procesie redukcji zanieczyszczeń powietrza. Świadomość tego, że paliwo jest tanie oraz łatwo dostępne będzie zachęcać Polaków do ich wyboru. Dodatkowym atutem jest odnawialność biomasy, pozytywny wpływ na klimat. W tym sensie wybór nowego urządzenia grzewczego na gaz ziemny lub olej opałowy obarczone jest (coraz bardziej rosnącą) świadomością przyszłych obciążeń (opłat klimatycznych) w jego użytkowaniu oraz nieuchronnej wymiany na OZE. Kotły na pellet, drewno kawałkowane czy nowoczesne kominki nie mają tej wady – są dobrym, docelowym rozwiązaniem.

Jeśli chcemy korzystać z zalet tych urządzeń to jako użytkownicy musimy zapewnić poprawną ich obsługę gwarantującą minimalne oddziaływanie na środowisko. Urządzenia te muszą być zasilane paliwem, biomasą drzewna o wysokich parametrach jakościowych – pellety drzewne, brykiety drzewne, drewno kawałkowe (o zaw. wilgoci poniżej 20%; sezonowane, suszone).

Fot. tytułowa: www.OgrzewamyDrewnem.pl

1 thought on “Badania naukowe pokazują – kominki ecodesign to niegroźne emisje pyłów i BaP

  1. Proszę o podanie laboratorium i wyników (materiały źródłowe) na które powołuje się artykuł:
    ” Najnowsze badania, zrealizowane przez akredytowane laboratoria dowodzą, że nawet te proste urządzenia mogą realizować proces czystego spalania, dzięki nowoczesnym rozwiązaniom konstrukcyjnym i materiałowym. Badania prowadzono w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, poza laboratorium. Pomiarami objęto emisję CO, SO2, NOx, OGC (LZO), pyłu całkowitego (TSP), PM10, PM2,5, benzo(a)pirenu i sumy WWA, a także amoniaku, którego redukcja jest wymagana” itd..

Pozostaw odpowiedź swojtaszak Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *