Ekologie

Ekologické aspekty záměny fosilních paliv za biomasu

Tuhé znečišťující látky a těžké kovy

Tuhé znečišťující látky

Mimo plynné a kapalné látky (aerosoly) jsou podstatným polutantem také tuhé znečišťující látky – prachy. Jsou to částice od 0,1 µm po 0,5 mm charakteristické různorodým složením. Tuhé znečišťující látky mohou vznikat jak přírodní tak lidskou činností. Spalování paliv patří k méně významným činnostem, při kterých prach vzniká. Z hlediska lidského zdraví jsou nejnebezpečnější částice v rozmezí 0,25 až 5 µm, přičemž nejvíce jsou v plicích zadržovány částice o velikosti kolem 1 µm. Plíce mají schopnost samočištění, řada škodlivin, které se dostávají do plic spolu s tuhými částicemi (kyselé aerosoly, těžké kovy a perzistentní organické látky), však tuto schopnost plic trvale narušuje a mají další škodlivé vlivy na zdraví člověka.

Těžké kovy

Těžkými kovy se rozumí kovy, jejichž hustota je větší než 4500 kg/m3, jsou toxické a mají tendenci se akumulovat v potravním řetězci. Kovy se vyznačují různou mírou toxicity a různým působením na živé organismy.

• Prvky silně toxické: As,Cd, Hg, Pb, Cr, Th a Ni
• Prvky potenciálně toxické: Co, Cu, Fe, Mn, Se a Zn
• Prvky méně toxické: Sb, Sn, V.

Antropogenních procesů, při kterých jsou emitovány těžké kovy, je spousta, spalování mezi ně patří také. Spalovací procesy při výrobě energie mohou být významným zdrojem zejména As, Cd, Hg, Ni, Se, Sn a V. Forma, ve které se těžké kovy vyskytují v palivu, a jejich množství má vliv na množství těchto kovů z něj uvolněné během spalování. Pokud je kov vázán na organickou hmotu (biomasa), pak s velkou pravděpodobností dojde k jeho odpaření. Naopak, když je vázán v hrubých minerálních částicích (popelovina uhlí), dojde často k jeho zachycení v popelu. Na množství uvolněných těžkých kovů má vliv také obsah Cl, S a vlhkost, dále podmínky v ohništi – oxidační a redukční podmínky, doba zdržení částic a teplota v ohništi.

Obecně lze říct, že inhalované částice v prvé řadě poškozují zejména respirační systém vznikem nemocí, jako je např. chronická bronchitida. Druhým efektem je toxicita způsobená těžkými kovy, jenž jsou součástí jemných částic usazených v plících, které je mohou v různém množství absorbovat, odkud migrují do ostatních částí těla. Těžké kovy absorbované v krvi, kam se dostanou z plic po inhalaci, zasahují do normálního metabolismu inhibicí nebo stimulací enzymových systémů. Mohou poškozovat orgány a způsobovat vznik rakovinných nádorů nebo podporovat jejich růst.

Lze konstatovat, že z pohledu emisního faktoru těžkých kovů vychází z experimentů, viz. studie, lépe fosilní palivo (černé uhlí). Při spalování uhlí v kotlích velkého výkonu jsou emisní faktory dokonce více jak o řád nižší, a podobné faktory se dají očekávat i při spalování biomasy.