Niedobór węgla na rynku oraz kosmiczne ceny wszystkich innych rodzajów opału sprawiły, że wzmożonym zainteresowaniem domowych palaczy, którym sezon grzewczy zagląda do pustej komórki na opał, zaczynają cieszyć się wszelkie paliwa alternatywne – wszystko, co jest dostępne, palne i tańsze niż węgiel lub pellet. Na liście potencjalnych zastępczych wsadów do kotła z podajnikiem dość wysoko plasują się zboża.

Czy da się wykorzystać zboże w charakterze opału? Czy nie ma jakichś ukrytych problemów, o których sprzedawca owsa albo kukurydzy energetycznej ci nie powie? I czy w ogóle wypada zbożem palić w kraju, gdzie kruszynę chleba podnoszą z ziemi przez uszanowanie dla darów Nieba?

Zboże czyli biomasa nieleśna / niedrzewna

Zboża – zarówno ziarno jak i słoma – są jednym z rodzajów biomasy, wykorzystywanym w energetyce wprost jako opał lub jako surowiec do produkcji biopaliw (patrz: rzepak).

Pomysł wykorzystania zbóż w charakterze opału w domowym kotle nie jest niczym nowym. Wertując fora internetowe pod tym kątem bez trudu znajdziemy ślady aktywności pionierów tego tematu sprzed kilkunastu lat. Była to jednak malutka nisza, bo przy ówczesnych cenach węgla i pelletu w okolicach 1000zł/t (dziś z tęsknotą możemy nazwać takie ceny niskimi) spalać opłacało się tylko owies, a i to własnej produkcji.

Obecnie katalog zbóż, które z uwagi na cenę mogą być opłacalne do zastosowania w charakterze opału jest bardzo szeroki. Prawie wszystkie kosztują znacznie mniej niż węgiel.

Poglądowe ceny różnych zbóż. Źródło: agrofakt.pl

Zboża różnią się parametrami: wartością opałową oraz zawartością popiołu. Wartość opałowa rzędu 15MJ/kg to niemal tyle co drewno / pellet. Rośliny oleiste potrafią mieć wartość opałową wyższą od drewna. Dodatkowo zboża są naturalnym granulatem, w sam raz do kotłów podajnikowych.

Źródło: Analiza porównawcza przydatności energetycznej wybranych gatunków biomasy, M. Kocyba, K. Szczepański

Parametry opałowe zbóż wydają się nie najgorsze. Ceny również są atrakcyjne w porównaniu do węgla i pelletu. Jeśli ktoś ma możliwość wyprodukować je samemu to już w ogóle można się zastanawiać, po co nam jeszcze te kopalnie, skoro opał na zimę może nam wyrosnąć na hektarze za stodołą (w 2021 średni plon kukurydzy to ~7 ton z hektara)?

Spalanie zboża w praktyce

Niestety nie mam warunków, by sobie potestować spalanie różnych zbóż dłużej niż parę godzin. Ograniczyłem się więc do przejrzenia doświadczeń innych.

Tutaj można zobaczyć, jak pali się owies, jak wygląda popiół z owsa i jakie są doświadczenia autora z palenia owsem pod koniec zimy (marzec '22). Autor mocno narzeka na ostro pracujący podajnik, co przy niskokalorycznym paliwie jest normalne. Popiół wygląda całkiem przyzwoicie, chyba widać tam minimalne żużlowanie, ale w retorcie to nie jest problem.

Tutaj jedyny filmik jaki znajduję ze spalaniem kukurydzy energetycznej. Pochodzi od firmy, która tym opałem handluje. Aktualna cena to ok. 2000zł/t. Ktoś w opinii na aledrogo narzeka, że w ogóle nie mógł kukurydzy rozpalić (to nie problem z kukurydzą, ona na pewno się pali – to palacz potrzebuje nauki a kocioł stosownej regulacji). Z kolei w filmiku jest dość wyraźnie napisane, że spalanie powinno być ciągłe, czyli można przypuszczać, że w podtrzymaniu kukurydza może mieć tendencję do wygasania. Nawet taki moment widać na filmie.

Stosując zboże w kotle węglowym trzeba się liczyć z potencjalnym problemem cofania żaru do zasobnika.

Gdyby samo zboże sprawiało zbyt wiele problemów (czego można oczekiwać zwłaszcza w zimniejsze dni) – zawsze można je zmieszać z pelletem lub węglem i tym samym osiągnąć kompromis między oszczędnością a jakością spalania.

Chlor, żużel i głodne dzieci w Afryce

Największym problemem czyhającym na domowe kotły, które zapuszczą się do krainy zbóż jest chlor.

Zawartość chloru w drewnie jest niewielka, nie przejmujemy się tym. Niestety biomasa nieleśna / niedrzewna zawiera go znacznie więcej. Różnie to wygląda między gatunkami zbóż a nawet ten sam gatunek może mieć różną zawartość chloru zależnie od miejsca uprawy – ale chloru będzie od kilku do kilkunastu razy więcej w zbożach niż w drewnie.

Źródło: Zastosowanie chromatogarfii jonowejdo oznaczania zawartości chloru w biomasie stałejprzeznaczonej do celów energetycznych, E. Zapała, I. Kuklis, G. Fabjańska-Świeca, J. Tarnowska

Chlor bardzo nie lubi się ze stalą – powoduje korozję elementów kotła i komina narażonych na kontakt ze spalinami. Korozja będzie tym szybsza, im chloru w paliwie będzie więcej a warunki pracy kotła sprzyjające kondensacji żrących substancji (niska temperatura spalin, chłodne miejsca w kotle/kominie). Ponieważ jest to zjawisko wysoce nieprzewidywalne, znajdą się tacy, którym kocioł przeżre na wylot po paru latach przygód ze zbożem, jak i tacy, u których wszystko będzie wyglądało dobrze nawet po kilku latach. I jedni, i drudzy będą mieli rację.

• Palenie zbożem we względnie nowym kotle na pewno spowoduje utratę gwarancji na kocioł jeśli tylko będą tego jakieś widoczne oznaki i skutki – jak każde stosowanie paliwa o parametrach niezgodnych z tym, co zaleca producent.
• Jeżeli kocioł nie ma certyfikatu emisyjnego na okoliczność spalania zboża to stosowanie takiego paliwa będzie nielegalne w świetle uchwał antysmogowych. Nie wiem, czy ktoś to gdzieś tak skrupulatnie sprawdza lub będzie sprawdzał, ale wykluczyć nie mogę, więc na wszelki wypadek ostrzegam.

Popiołu w zbożach jest niewiele, ale ma on inny skład chemiczny niż popioły z węgla czy drewna, przez co topnieje w niższych temperaturach, czyli grozi żużlowaniem. Na ile to będzie problem, zależy od rodzaju palnika i tego, jak radzi on sobie z odżużlaniem. Problem może narastać wraz ze spadkiem temperatur za oknem, ponieważ w miarę rozwijania wyższych mocy wzrasta temperatura spalania osiągana na palniku, a więc rosną szanse na topnienie popiołu i formowanie żużla.

Jest jeszcze jedno istotne pytanie: czy w ogóle powinno się spalać zboże? Mamy w polskiej kulturze i tradycji niemal nabożny szacunek do jedzenia i pracy rolnika – i bardzo dobrze. Użycie jedzenia jako opału w pierwszym odruchu kojarzy się z niszczeniem, marnotrawstwem czegoś szlachetnego w celach nawet jeśli ważnych, to mniej godnych. Coś jakby dla ogrzania domu palić książki.

Na pewno gdyby zboże szło do pieców kosztem wyżywienia ludzi lub zwierząt, i przybrałoby to zjawisko większą skalę – byłoby źle. Co prawda nie od razu skończyłoby się głodem, ale odbiłoby się negatywnie na cenach zbóż i zależnych od niego produktów. Dlatego ideałem byłaby uprawa zboża ściśle na cele energetyczne.

• Spalanie zboża specjalnie wyprodukowanego / nienadającego się do konsumpcji nie jest marnotrawstwem – przecież to też służy człowiekowi: dostarczając ciepło, które jest tak samo konieczne do przeżycia zimy jak jedzenie.
• W sytuacji nadwyżek zboża nawet dobrej jakości, ale przy braku możliwości magazynowania lub innego sensownego zagospodarowania, wykorzystanie go jako opału również nie jawi się jako nic złego. Często wpadający przy tym do głowy argument o głodujących dzieciach w Afryce jest błędny – odwołuje się do wymyślonej sytuacji, tzn. owszem są w Afryce głodujące dzieci, ale to nasze zboże nijak nie może im pomóc (logistyka, koszty), prędzej zepsuje się leżąc (przypomnę: rozpatrujemy sytuację nadwyżek). Ta obawa o dzieci w Afryce wydaje się dalekim echem rodzicielskiego szantażu z dzieciństwa, mającego wymusić na nas zjadanie obiadu do końca.

Najkrócej

Zboże może być atrakcyjnym alternatywnym opałem do kotłów na ekogroszek / pellet. Można je spalić w klasycznym kotle przy minimalnym wysiłku i niewielkich problemach (porównując do różnych innych alternatywnych paliw), choć trzeba się liczyć z trudnym do sprecyzowania ryzykiem przyspieszonej korozji kotła. Rekompensatą za to ryzyko są niskie koszty ogrzewania a nawet (dla posiadających stosowne zaplecze rolnicze) możliwość wyprodukowania sobie opału samemu.