fot: ARC
Dobrze dobrany do parametrów spalanego paliwa domowy elektrofiltr działa z większością zwykłych kotłów węglowych
fot: ARC
Niedrogi sposób na smog proponują konstruktorzy elektrofiltra do zwykłych domowych kotłów centralnego ogrzewania, którego prototyp opracowano w Instytucie Maszyn Przesyłowych Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku.
Co zrobić, aby powietrze nad naszymi miastami nie zamieniało się w zawiesinę pyłów? Badacze smogu są zgodni, że głównymi winowajcami są miliony tzw. kopciuchów - starych, nieefektywnych pieców, w których z powodu ubóstwa energetycznego Polacy spalają wszelkie odpady i najpodlejsze rodzaje paliw, w tym muły, floty i najtańsze podejrzane mieszanki.
Smog nie byle jaki
Podczas gdy przemysłowe elektrociepłownie już dawno uporały się z filtrowaniem zanieczyszczeń, z domowych, fatalnie opalanych kotłów ciągle wypuszczamy do atmosfery nadmiar pyłów wraz z metalami ciężkimi i rakotwórczym benzoalfapirenem.
- Na mapie Polski z rozkładem średniorocznych stężeń pyłów PM10 (o drobinach mniejszych od 10 mikrometrów – przyp. red.) na czerwono oprócz Warszawy, Poznania, Łodzi i Wrocławia żarzy się południe Polski z aglomeracją górnośląską i Krakowem, aż do granicy z Czechami – opisuje dr Andrzej Krupa z Zakładu Elektrohydrodynamiki w IMP PAN w Gdańsku.
Niestety winne są domowe piece
Niemało pyłów w centrach miast (7,4 proc.) emitują samochody, przemysł – tylko 3,7 proc. (tyle samo, co ulice i pola owiewane wiatrem), z sypkich składowisk pochodzi kolejne 1,9 proc. zanieczyszczeń powietrza. Ale najwięcej, bo ponad 83 proc. wypuszczamy ogrzewając budynki.
Przy jeszcze drobniejszych pyłach PM2,5 z ogrzewnictwa pochodzi aż 96,4 proc. emisji. Są one szczególnie niebezpieczne, bo wnikają bez przeszkód do krwioobiegu ludzkiego wprost z pęcherzyków w płucach. Najmniejsze pyły nie opadają pod własnym ciężarem na ziemię, nie zmywa ich deszcz, potrafią przemieszczać się w atmosferze nawet między kontynentami!
Do testów kiepski miał, bo jesteśmy oszczędni
Naukowcy przebadali, co mieści się w próbce popiołu lotnego z pieca opalanego niskiej jakości miałem: znaleźli w nim m.in. krzem, aluminium, siarkę i żelazo, wapń, potas, magnez, fosfor, sód, tytan i chlor. Uznanym sposobem na pozbycie się tych zanieczyszczeń są kotły najnowszej generacji (5 klasy). Jednak ich cena może dochodzić do kilkunastu tysięcy złotych. Pomogą, pod warunkiem, że użyjemy w nich najdroższych, „bezdymnych” rodzajów węgla.
- Biorąc rzeczywistość taką jaka jest, a nie taką, jaką ktoś chciałby widzieć, trzeba przyznać, że Polacy są społeczeństwem bardzo oszczędnym i kierują się przede wszystkim rachunkiem ekonomicznym - stwierdzili badacze PAN i postanowili wykorzystać naturalną skłonność mieszkańców do przeliczania każdego grosza.
Najpierw mała elektrociepłownia
Po pierwsze dodali do prototypowego kotła węglowego w swej pracowni minigenerator prądu o mocy 4 kW, który pozwoli „zarobić” na ogrzewaniu przez 7 miesięcy ok. 10 tys. zł (uwzględniając wartość wytworzonej elektryczności, zużytej na miejscu lub sprzedanej do sieci).
Po drugie – skoro mamy już własny i darmowy prąd – spróbowali wykorzystać go do zasilenia… domowego elektrofiltra. Z filtrem na czopuchu pieca, można spalać dużo gorsze, a więc i tańsze paliwo!
Alternatywa dla drogiego groszku
Czy piece z elektrofiltrem i komorą spalania w wysokiej temperaturze oraz tanim paliwem mogą być alternatywą dla kotłów na najdroższy opał? Badania porównawcze popiołów i spalin wykazały, że jak najbardziej: dzięki nowoczesnym metodom projektowania udało się zespołowi gdańskiej PAN zbudować kocioł z minimalną emisją pyłów, dwutlenku węgla i benzoapirenu. Ich stężenia nie ustępowały wyśrubowanym normom dla eko-kotłów 5 klasy.
Dym w pułapce dwóch elektrod
Tajemnicą rozwiązania jest elektrofiltr do użytku domowego, zasilany napięciem 220-230 V, wymagający zaledwie 100 W prądu. Przypomina malutki silos, rurę, przez którą przepuszcza się dym, a elektroda wyładowcza jonizuje cząstki zanieczyszczeń, wyłapywane przez ruchomą elektrodę zbiorczą. Odfiltrowane popioły gromadzą się w zbiorniku, który trzeba opróżnić co jakiś czas, niczym worek odkurzacza.
Stare, nowe, byle dobrze dopasowane
Konstruktor urządzenia dr Krupa podkreśla, że elektrofiltr domowy może być tani (ok. 2 tys. zł) i nie ma przeszkód, by zamontować go na starych kotłach, których wciąż używamy. Warunkiem skuteczności jest precyzyjny dobór elektrod do konkretnego rodzaju paliwa (węgiel, drewno, biomasa, miał) i opalanie nim kotła w miarę niezmienny sposób.
- Nie ma elektrofiltrów uniwersalnych, które umiałyby neutralizować wszystkie możliwe cząstki z wszystkiego, co można teoretycznie wrzucić do pieca - tłumaczy wynalazca.
Czytaj też o domowej elektrociepłowni na węgiel naukowców z PAN
