Гранулы біямасы, як чыстая і аднаўляльная крыніца энергіі біямасы, могуць гуляць значную ролю ў зніжэнні гарадскога смогу пры замене выкапнёвых відаў паліва (асабліва вугалю), значна зніжаючы выкіды забруджвальных рэчываў. Іх эфектыўнасць у зніжэнні выкідаў смогу звязана з камбінаванымі перавагамі характарыстык паліва, механізмаў гарэння і экалагічных атрыбутаў. Гэта можна прааналізаваць з наступных аспектаў:
1. Асноўныя забруджвальныя рэчывы смогу і логіка памяншэння выкідаў гранул біямасы
Асноўнымі прычынамі гарадскога смогу з'яўляюцца празмернае назапашванне забруджвальных рэчываў, такіх як дробныя часціцы (PM2.5), дыяксід серы (SO₂), аксіды азоту (NOₓ) і лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС) у атмасферы. Гарэнне вугалю і спальванне прамысловага паліва з'яўляюцца важнымі крыніцамі выкідаў.
Гранулы біямасы ўтвараюцца пры сцісканні расліннай сыравіны, такой як салома, драўняныя чыпсы і бамбукавыя чыпсы. Характарыстыкі выкідаў забруджвальных рэчываў у працэсе іх згарання прынцыпова адрозніваюцца ад характарыстык выкапнёвых відаў паліва (асабліва вугалю). Асноўная логіка заключаецца ў тым, што замяніўшы паліва з высокім забруджваннем, генерацыя і выкід забруджвальных рэчываў, звязаных з смогам, памяншаюцца ў крыніцы.
2.
(1) Значна зніжаючы выкіды дыяксіду серы (SO₂) і памяншэнне сульфатных гранул
Высокія выкіды серы ад гарэння вугалю: утрыманне серы ў вугалі (асабліва цеплавога вугалю) звычайна складае ад 0,5% да 3%, а падчас гарэння ён стварае вялікую колькасць SO₂. Так, таксама акісляецца ў атмасферы, утвараючы сульфат (SO₄²⁻), які з'яўляецца галоўным кампанентам PM2,5 (складае да 20%-40%), непасрэдна абвастраючы смог.
The low sulfur advantage of Biomass pellets: The natural sulfur content of biomass raw materials (such as straw, wood) is extremely low (typically <0.1%), and SO₂ emissions during combustion are only 1/20-1/50 of those from coal (measured data show that the SO₂ emission concentration of Biomass pellets is generally <50mg/m³, while unscrubbed coal can reach over 1000 мг/м³). Гэта памяншае выпрацоўку сульфатных гранул у крыніцы.
(2) Зніжэнне выкідаў аксіду азоту (NOₓ) і паніжэнне нітратаў гранулы
Высокія выкіды ад спальвання вугалю: тэмпература гарэння вугалю высокая (тэмпература полымя часта дасягае больш за 1500 ° С), а азот у паветра ўступае ў рэакцыю з кіслародам пры высокіх тэмпературах, утвараючы вялікую колькасць не (у асноўным не і не ₂). Noₓ пераўтвараецца ў нітрат (No₃⁻) у атмасферы, што таксама з'яўляецца важным кампанентам PM2.5 і ўдзельнічае ў фарміраванні фотахімічнага смогу.
Нізкі азот, характэрны для гранул біямасы: утрыманне азоту ў біямасе звычайна 0,3%-1,5%(значна ніжэй, чым у вугалю, які складае 1%-2%), а тэмпература гарэння адносна нізкая (дзякуючы аптымізаванай тэхналогіі гарэння, яго можна кантраляваць пры 800-1000 ° С). Пакаленне Noₓ складае толькі 1/3-1/2 з вугалю. У спалучэнні з нізкім азотным гарэлкамі, выкіды не могуць быць зніжаныя да 50 мг/м³, значна зніжаючы выкіды нітратаў.
(3) Зніжэнне прамых выкідаў часціц (PM2.5, PM10)
Particulate matter pollution from coal combustion: When coal combustion is insufficient, a large amount of fly ash (containing carbon pellets and ash) is produced, with PM2.5 accounting for a high proportion (pellet size <2.5 micrometers, which can directly enter the lungs), and it adsorbs heavy metals (such as mercury, lead) and toxic organic compounds, exacerbating the health hazards of Смог.
Чыстае гарэнне гранул біямасы:
Гранулы біямасы маюць высокую шчыльнасць (1,1-1,3 г/см³) і шчыльная структура, што прыводзіць да меншай вытворчасці попелу (толькі 1/10-1/20 з вугалю);
Утрыманне попелу ў сыравіне нізкая (звычайна <5%, у той час як вугаль мае высокае ўтрыманне попелу 10%-30%), а рэшткі пасля гарэння менш, а рэшткі могуць быць выкарыстаны ў якасці сыравіны арганічнага ўгнаення, каб пазбегнуць распаўсюджвання гранул попелу ў атмасферу. Фактычныя дадзеныя вымярэнняў паказваюць, што канцэнтрацыя выкідаў PM2.5 ад гарэння гранул біямасы звычайна менш за 30 мг/м³, у той час як выкід ад неапрацаванага спальвання вугалю можа дасягаць 500 мг/м³.
Гранулы біямасы могуць паменшыць выкіды асноўных забруджвальных рэчываў, такіх як SO₂, NOₓ і PM2.5, якія з'яўляюцца асноўнымі прычынамі смогу, замяніўшы высокапаліты выкапнёвы паліва на крыніцу. У той жа час іх нейтральныя характарыстыкі з вугляроду могуць палепшыць атмасферную сераду. Гэта эканамічна эфектыўнае і экалагічна чыстае рашэнне для кіравання гарадскім смогам. З тэхналагічным прагрэсам і падтрымкай палітыкі, іх доля ў структуры гарадской энергіі будзе працягваць расці, забяспечваючы пастаяннае імпульс для палягчэння смогу і паляпшэння якасці паветра.