Ekologie
Ekologické aspekty záměny fosilních paliv za biomasu
Oxidy uhlíku (CO2, CO)
Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý nehořlavý chemicky stálý plyn bez chuti a zápachu. Oxid uhličitý je běžnou součástí zemské atmosféry, přičemž jeho koncentrace (průměrně 0,038 % v roce 2004) v ovzduší kolísá v závislosti na místních podmínkách, na výšce nad povrchem a relativní vlhkosti vzduchu v ovzduší. V důsledku zejména průmyslových emisí jeho průměrná koncentrace ve vzduchu stále roste. Velké množství oxidu uhličitého vzniká rozkladem organických látek (listí, tráva, exkrementy) mikroorganismy, a je také produkt dýchání. Dále vzniká reakcí uhlíku s kyslíkem při spalování fosilních paliv i biomasy.
Oxid uhličitý je nedýchatelný a ve vyšších koncentracích může způsobit ztrátu vědomí a smrt. Tento plyn je nezbytný pro existenci života na Zemi v podobě jakou známe. Oxid uhličitý patří do skupiny tzv. skleníkových plynů, které udržují planetu na teplotní úrovni vhodné pro život – průměrná teplota na Zemi je 15 °C. Kdyby byla atmosféra tvořena pouze kyslíkem a dusíkem, byla by průměrná teplota povrchu Země asi -6 °C, což je teplota, při které by život na naší planetě měl podstatně jinou podobu. Ze všech skleníkových plynů má oxid uhličitý největší schopnost tepelné záření pohlcovat. CO2 je v atmosféře asi 380 ppm a jeho podíl na skleníkovém efektu je kolem 26 %. Jelikož vlivem spalování fosilních paliv a kácení deštných pralesů stoupá množství CO2 v atmosféře, vzniká tzv. dodatečný skleníkový efekt, a pravděpodobně také jeho vlivem dochází ke globálnímu oteplování planety. Dále se na skleníkovém efektu se podílí metan asi z 14 % a vodní pára z 60 %. Mimo dodatečný skleníkový efekt nemá oxid uhličitý jiný vliv na životní prostředí.
Spalováním biomasy se uvolní stejné množství oxidu uhličitého, jaké spotřebovala rostlina pro svůj růst, a tím nevzniká dodatečný skleníkový efekt.
Oxid uhelnatý (CO) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, lehčí než vzduch, nedráždivý. Ve vodě je málo rozpustný, má silně redukční vlastnosti, s kyslíkem se prudce slučuje. Ve směsi se vzduchem při koncentraci od 12,5 do 74,2 % oxidu uhelnatého vybuchuje. Oxid uhelnatý je značně jedovatý. Vzniká jako produkt nedokonalého spalování fosilních paliv i biomasy, a to jak ve stacionárních tak v mobilních zdrojích. Velkým producentem jsou hutní a metalurgické podniky a automobilová doprava. Oxid uhelnatý vzniká zejména pokud:
- Je teplota spalování příliš nízká, aby mohlo dojít k úplné oxidaci paliva na oxid uhličitý
- Čas pro hoření ve spalovací komoře je příliš krátký
- Není k dispozici dostatek kyslíku
Oxid uhelnatý je značně jedovatý. Jeho jedovatost je způsobena silnou afinitou ke krevnímu barvivu - hemoglobinu, s nímž vytváří karboxyhemoglobin (COHb), čímž znemožňuje přenos kyslíku v podobě oxyhemoglobinu z plic do tkání. Hypoxie (nedostatek kyslíku) způsobená oxidem uhelnatým vede k nedostatečné funkci citlivých orgánů a tkání, jako je mozek, srdce, vnitřní stěny krevních cév a destiček. Jelikož je tento plyn bez chuti a zápachu, otravy bývají často smrtelné. V atmosféře je oxid uhelnatý velice stabilní, oxidace na oxid uhličitý vyžaduje několik měsíců až let. Plyn nereaguje s vodou a nezpůsobuje snížení pH deště a vznik kyselých dešťů.
Podle dat z experimentu provedeném na kotlích malého výkonu, viz. studie, vychází nejlépe z pohledu produkce oxidu uhelnatého černé uhlí, viz. obrázek. Biomasa se svou produkcí oxidu uhelnatého řadí před hnědé uhlí. Tyto hodnoty se však při použití jiných technologií mohou lišit.
