Los gránulos de biomasa, como una fuente de energía de biomasa limpia y renovable, pueden desempeñar un papel importante en la reducción de smog urbano al reemplazar los combustibles fósiles (especialmente el carbón) al reducir significativamente las emisiones de contaminantes. Su efectividad en la reducción de las emisiones de smog proviene de las ventajas combinadas de las características del combustible, los mecanismos de combustión y los atributos ambientales. Esto se puede analizar desde los siguientes aspectos:
1. Contaminantes centrales del smog y la lógica de reducir las emisiones con gránulos de biomasa
Las principales causas del smog urbano son la acumulación excesiva de contaminantes como las partículas finas (PM2.5), el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NOₓ) y los compuestos orgánicos volátiles (VOC) en la atmósfera. La combustión de carbón y la quema de combustible industrial son fuentes de emisión importantes.
Los gránulos de biomasa se forman comprimiendo materias primas a base de plantas como paja, chips de madera y chips de bambú. Las características de las emisiones de contaminantes durante su proceso de combustión difieren fundamentalmente de las de los combustibles fósiles (especialmente el carbón). La lógica del núcleo es: al reemplazar los combustibles de alta contaminación, la generación y la emisión de contaminantes relacionados con el smog se reducen en la fuente.
2. Manifestaciones específicas de gránulos de biomasa en la reducción de los contaminantes de smog
（1） Reducción significativa de las emisiones de dióxido de azufre (SO₂) y reducción de gránulos de sulfato
Altas emisiones de azufre de la combustión de carbón: el contenido de azufre del carbón (especialmente el carbón térmico) es típicamente entre 0.5% y 3%, y durante la combustión, genera una gran cantidad de SO₂. SO₂ se oxida aún más en la atmósfera para formar sulfato (SO₄²⁻), que es el componente principal de PM2.5 (que representa hasta 20%-40%), exacerbando directamente el smog.
La baja ventaja de azufre de los gránulos de biomasa: el contenido natural de azufre de las materias primas de biomasa (como la paja, la madera) es extremadamente bajo (típicamente <0.1%), y las emisiones de SO₂ durante la combustión son solo 1/20-1/50 de las de carbón (datos medidos muestran que la concentración de emisión de SO₂ de los grados de biomasa es generalmente <50mg/m³, mientras que el carbón se puede incrubar 1 000mg/M-Mission. Esto reduce la generación de gránulos de sulfato en la fuente.
（2） Reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOₓ) y bajar los gránulos de nitrato
Las altas emisiones de noₓ de la combustión de carbón: las temperaturas de combustión de carbón son altas (las temperaturas de la llama a menudo alcanzan más de 1500 ° C), y el nitrógeno en el aire reacciona con oxígeno a altas temperaturas para formar una gran cantidad de NOₓ (principalmente NO y NO₂). Noₓ se convierte en nitrato (NO₃⁻) en la atmósfera, que también es un componente importante de PM2.5, y participa en la formación de smog fotoquímicos.
La baja característica de nitrógeno de los gránulos de biomasa: el contenido de nitrógeno de la biomasa es típicamente 0.3%-1.5%(mucho más bajo que el del carbón, que es 1%-2%), y la temperatura de combustión es relativamente baja (a través de la tecnología de combustión optimizada, se puede controlar a 800-1000 ° C). La generación de NOₓ es solo 1/3-1/2 de la del carbón. Si se combina con quemadores de bajo nitrógeno, las emisiones de NOₓ se pueden reducir aún más a menos de 50 mg/m³, reduciendo significativamente las emisiones de pellets de nitrato.
（3） Reducción de emisiones directas de partículas (PM2.5, PM10)
La contaminación por partículas de la combustión de carbón: cuando la combustión de carbón es insuficiente, se produce una gran cantidad de cenizas volantes (que contienen gránulos de carbono y cenizas), con PM2.5 que representa una alta proporción (tamaño de perdigón <2.5 micrómetros, que pueden ingresar a los pulmones de la salud de la salud de la salud.
Combustión limpia de pellets de biomasa:
Los gránulos de biomasa tienen alta densidad (1.1-1.3g/cm³) y una estructura densa, lo que resulta en menos producción de cenizas volantes (solo 1/10-1/20 de eso del carbón);
El contenido de cenizas de las materias primas es bajo (típicamente <5%, mientras que el carbón tiene un alto contenido de cenizas de 10%-30%), y el residuo después de la combustión es menor, y el residuo puede usarse como materia prima de fertilizante orgánico para evitar la propagación de perdigones de cenizas en la atmósfera. Los datos de medición reales muestran que la concentración de emisión de PM2.5 de la combustión de gránulos de biomasa suele ser inferior a 30 mg/m³, mientras que la emisión de la combustión de carbón no tratada puede alcanzar más de 500 mg/m³.
Los gránulos de biomasa pueden reducir las emisiones de contaminantes centrales como SO₂, NOₓ y PM2.5, que son las principales causas de smog, al reemplazar los combustibles fósiles altos en la fuente. Al mismo tiempo, sus características de carbono neutral pueden mejorar el entorno atmosférico. Esta es una solución rentable y ecológica para el control de smog urbano. Con el progreso tecnológico y el apoyo político, su proporción en la estructura de energía urbana continuará aumentando, proporcionando un impulso continuo para aliviar el smog y mejorar la calidad del aire.