Պուլետի վառելիք

Պուլետի վառելիք, (վառելիքի կարկուտ, վառելիքային գրանուլաներ ), (),  տորֆից, բնափայտի մնացորդներից, գյուղատնտեսական մնացորդներից  ստացվող  բիովառելիք։ Իրենից ներկայացնում է ստանդարտ չափսեր ունեցող գլանաձև գրանուլաներ։

Վառելիքային գրանուլաների արտադրությունը սկսվել է 1947 թվականին։

Արտադրության հումք 
Կարկուտների արտադրության համար հումք կարող են հանդիսանալ տորֆը, անորակ փայտանյութը և բնափայտի մնացորդները՝ կեղևը, թեփը, տաշեղը, անտառապահեստավորման այլ մնացորդները, ինչպես նաև գյուղատնտեսական մնացորդներ՝ եգիպտացորենի, ծղոտի, ձավարեղենի արտադրության, արևածաղկի ունդակեղևի  մնացորդները, հավի ծիրտը և այլն։

Արտադրության տեխնոլոգիան 

Հումքը (թեփը, կեղևը և այլն)  անցնում են աղացի միջով, որտեղ աղվում են մինչև ալյուրանման զանգված դառնալը։ Ստացված զանգվածը անցնում է չորանոց, դրանից հետո՝ մամլիչ գրանուլյատոր, որտեղ բնափայտե ալյուրը  սեղմում և ստանում են գրանուլաներ։ Մամլիչի մեջ բաղադրության սեղմման արդյունքում նյութի ջերմաստիճանը բարձրանում է, բնափայտի մեջ պարունակվող փայտաբամբակը  փափկում է և գլանաձև սոսնձվում մասնիկները։ Մեկ տոննա գրանուլա արտադրելու համար  անհրաժեշտ է  մոտ 2,3-2,6 խորանարդ բնափայտի մնացորդ, գումարած 0,6 խորանարդ  թեփ։

Պատրաստի գրանուլաները սառեցվում են, փաթեթավորվում են ոչ մեծ՝ 2-20 կգ-ից մինչև մեկ տոննա կշիռ ունեցող   առանձին փաթեթներում, կամ սպառողին է ուղարկվում ցրված վիճակում՝ առանց փաթեթավորման։

Տորեֆիկացված ( այրում՝ առանց թթվածնի թափանցման) պուլետներ 
Տորեֆիկացիայի ընթացքում կարծր բիոզանգվածն այրվում է առանց թթվածնի թափանցման  200-330 °C ջերմաստիճանի տակ։ Տորեֆիկացված կամ բիոածխային  (սև), պուլետները մի շարք առավելություններ ունեն՝ ի տարբերություն սովորական՝ այլ կերպ ասած սպիտակ պուլետների։
 Ետ է մղում խոնավությունը, կարող են պահպանվել բաց երկնքի տակ, այսինքն չեն պահանջում փակ պահեստարաններ։
 Չի նեխում, չի փտում, չի բորբոսնում, չի ուռչում, չի ջարդվում
 Ունի այրման լավագույն գործակից (մոտիկ է ածխին,  այստեղից էլ անվանումը՝ բիոածուխ)

Առավելություններ ու թերություններ 
Վառելիքային գրանուլաները զոլ պարունակող էկոլոգիապես մաքուր վառելիք են ։ Պուլետների արտադրության ժամանակ  հիմնականում օգտագործվում են անտառասղոցման և գյուղատնտեսության  մնացորդներ, ինչը նախկինում հիմնականում նետվել է աղբանոց, իսկ տարիների ընթացքում այրվել է կամ նեխել։

Սակայն եթե հումքի գտվելու միջավայրը պարունակում է թույներ, կամ  ռադիոակտիվ նյութեր, ապա գրանուլաների այրման ընթացքում այդ նյութերը կարող են տարածվել մթնոլորտ։

Քանի որ չեն պարունակում փոշի և սպորներ, գրանուլաները պակաս են ենթարկվում ինքնաայրման և մարդկանց մոտ  ալերգիկ ռեակցիաներ չեն առաջացնում։

Սովորական բնափայտից գրանուլան տարբերվում է  չորության բարձր աստիճանով (խոնավությունն ընդամենը 8—12 %, իսկ բնափայտի խոնավությունը՝ 30-50 %) և ավելի քան մեկուկես անգամ ավել ամրությամբ։ Այս որակները ապահովում են բարձր ջերմատվություն՝ ի տարբերություն բնափայտի, մեկ տոննա գրանուլայի այրման դեպքում անջատվում է համեմատաբար  3,5 հազար կիլովատտ-ժամ ջերմություն, սա համարյա երկու անգամ պակաս է, քան մեկ տոննա  քարածխի այրման դեպքում, մեկուկես անգամ ավել՝  սովորական բնափայտի դեպքում և մոտ  երեք անգամ պակաս՝ բնական գազի, մազութի, կամ դիզելային վառելիքի   այրման դեպքում։

Ցածր խոնավությունը դա ոչ միայն գրանուլայի առավելությունն է որպես վառելիք, այլ նաև  արտադրության գլխավոր խնդիրներից մեկն է։  Բնափայտի մշակման մնացորդներից  վառելիքային նյութի արտադրության գործընթացում հիմնական նշանակություն ունի չորացումը։ Բացի այդ՝ կախված , նյութի հավաքումից, տեսակավորումից, հումքի մաքրումից, արտադրության ընթացքում կարող են լրացուցիչ կորուստներ լինել։ Կարևոր է չորացման գործընթացի  մանրամասն պլանավորելը, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել պատրաստի արտադրանքի  որակի, ինքնարժեքի և հրդեհակայունության հետ կապված ռիսկերը։  Լավագույն տարբերակը հանդիսանում է չոր տաշեղներից պատրաստված բիովառելիքի արտադրությունը։

Գրանուլաների կարևորագույն առավելություններից է բարձր և հաստատուն խտությունը, ինչը հնարավորություն է տալիս հնարավորինս երկար տարածության վրա տեղափոխել արտադրանքը։ Շնորհիվ ճիշտ ձևի, փոքր չափսերի և միատարր բաղադրության՝  կարելի է հեշտությամբ ավտոմատացնել արտադրանքի բեռնման, բեռնաթափման, տեղափոխման աշխատանքները։

Գրանուլաների արդյունավետ այրման համար անհրաժեշտ է հատուկ վառարան՝ պուլետային վառարան։

Որակ և ստանդարտ 
Գրանուլների որակն ու ձևը կախված է արտադրության տեխնոլոգիայից և հումքից։ Կեղևի մեծ պարունակությամբ բնափայտի գրանուլաները սովորաբար մուգ գույն են ունենում, իսկ կեղևի բացակայության դեպքում՝ բաց երանգ։ Արտադրության ընթացքում՝ չորացման ժամանակ գրանուլաները կարող են մի քիչ շատ այրվել և սպիտակ գույնից դառնալ մոխրագույն։ Չնայած սա այնքան էլ չի անդրադառնում գրանուլայի ջերմատվության, ամրության  որակին, սակայն տեղափոխման ժամանակ կարող են առաջ բերել մանրափոշի՝ միմյանց հետ շփման ընթացքում։

Տարբեր երկրնեում ընդունված են վառելիքային գրանուլաների արտադրության տարբեր ստանդարտներ։

ԱՄՆ-ում գործում է Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet):

Ստանդարտով թույլատրվում է երկու տեսակի գրանուլաների արտադրություն՝  «Պրեմիում» և «Ստանդարտ»։  «Պրեմիումը» պետք է պարունակի 1 % պակաս մոխրայնություն, իսկ «Ստանդարտը» ոչ ավել  3 %:  «Պրեմիումը» կարող է օգտագործվել ցանկացած շինության տաքացման համար։ «Պրեմիում»  տեսակին են դասվում  ԱՄՆ-ում գրանուլաների արտադրանքի համարյա  95 %:  «Ստանդարտ»  տեսակը պարունակում է կեղևի, կամ գյուղատնտեսական մնացորդների  մեծ ծավալ։
Ստանդարտները որոշվում են խտությամբ, չափսերով, խոնավությամբ, փոշու պարունակությամբ և այլն։ ԱՄՆ-ում վառելիքային գրանուլաները չեն կարող լինել 1,5 դյույմ (1 դյույմ = 0,0254 մետր) երկարությունից ավելի, գրանուլայի տրամագիծը պետք է լինի ¼ -ից  մինչև 5 1/16 դյույմ։

Գերմանիայում վառելիքային գրանուլաների համար ընդունված է  DIN 51731  ստանդարտը․ երկարությունը ոչ ավել՝ 5 սմ-ից, տրամագիծը՝ 4-ից 10 մմ։ Խոնավությունը ոչ ավել 12 %, փոշու պարունակությունը՝ ոչ ավել 0,5 % :

Ավստրիայում՝ ONORM M 7135 ստանդարտով։

Միացյալ թագավորությունում՝ The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets):

Շվեյցարիայում՝ SN 166000:

Շվեդիայում՝ SS 187120:

Ռուսաստանում՝ ГОСТ Р 54220-2010

Եվրամիությունում՝ EN 14961-1

Օգտագործումը 
Բարձր որակի բնափայտի գրանուլաները (սպիտակ և մոխրագույն) օգտագործում են բնակելի տների տաքացման համար՝ գրանուլային վառարաններում այրելու արդյունքում։ Սովորաբար նրանք լինում են  6-8 մմ տրամագծով և մոտ 50 մմ երկարությամբ։ Եվրոպայում դրանք հաճախ վաճառվում են 15-20 կիլոգրամանոց պարկերով։ Բացի տաքացնելուց կարող են նաև արտադրել էլեկտրաէներգիա։ Օրինակ՝ ՌԴ-ում  փոքրիկ շոգեակսիլամխոցային շարժիչներով համակարգ է գործում՝ 6-ից 60 կիլովատ հզորությամբ էներգիա։

Բնափայտի գրանուլաների և բրիկետների, նրանց այրման համար նախատեսված սարքավորումների պահանջարկն աճում է  վառելիքների գնին զուգահեռ, ինչպիսիք են նավթը և գազը։ Եվրոպական որոշ երկրներում, որտեղ էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների շուկան առավել զարգացած է, գրանուլաներով տաքացվում է  բնակելի շինությունների  մինչև  2/3-ը։ Այսպիսի տարածվածությունը բացատրվում է նրանով, որ վառելիքի այս տեսակն էկոլոգիապես մաքուր է՝ այրման ընթացքում արտանետվող  ածխածնի երկօքսիդը հավասար է ծառի աճման ընթացքում  այդ գազի կլանմանը,  իսկ ազոտի օքսիդներ և թռչող օրգանական  բաղադրիչների արտանետումը էականորեն ցածր է՝  ի շնորհիվ ժամանակակից այրման տեխնոլոգիաների։

Կեղևի պարունակությամբ մուգ գրանուլաները այրում են մեծ հզորություն ունեցող վառարաններում՝ բնակելի վայրերում և արտադրամասերում ջերմության և էլեկտրաէներգիայի ստացնամ նպատակով։ Մուգ գրանուլաները կարող են լինել մեծ տրամաչափի։ Դրանք վաճառում են ցրված վիճակով, երկուսից երեք տոննա և ավելի  խմբաքանակով։

Բացի օգտագործման ուղիղ եղանակից, վառելիքային գրանուլաները (նրանց սպիտակ, չայրված տեսակները), շնորհիվ իրենց խոնավածուծ լինելուն, հոտերի լավ պահպանման  և խոնավացման ընթացքում ընդլայնման, լայնորեն կիրառվում են որպես զուգարանի  լցանյութ կատվազգիների համար։

Արտադրություն 
2008 թվականի սկզբին ԱՄՆ-ում   վառելիքային գրանուլաների արտադրությամբ զբաղված էին  ավելի քան  80 ընկերություններ։ Նրանք արտադրել են  տարեկան շուրջ  1,1 միլիոն տոննա գրանուլա։ 2008 թվականին ԱՄՆ-ում վաճառվել է  շուրջ  2 միլիոն տոննա գրանուլա։ Ավելի քան  600 հազար շինություն տաքացվում է գրանուլաներով, մոտ  20 ընկերություններ արտադրում են կաթսաներ, վառարաններ,  այրիչներ և  գրանուլաների այրման համար նախատեսված այլ  սարքավորումներ։

2005 թվականին Ֆինլանդիայում  տնային մասնաբաժնի կողմից օգտագործվել է  70  հազար տոննա գրանուլա։ Բիովառելիքով  տաքացվել է ավելի քան  7 հազար շինություն։  Ֆինլանդիայի «Ճանապարհային Քարտեզ -2010-ը» պլանավորել էր  2010 թվականին  արտադրել   1,1 միլիոն տոննա գրանուլա։

2005 թվականին Կանադայից  արտահանվել է 582,5 հազար տոննա գրանուլա։ 2008 թվականին Կանադայում ընդհանուր առմամբ արտադրվել է  շուրջ 1,3 միլիոն տոննա։ Գրանուլաներ արտադրության գործարանները հիմնականում տեղակայվում են  առափնյա շրջաններում։ Կանադայի արևմտյան շրջանում տեղակայված գործարանն  արտադրում է գրանուլաներ՝  բնափայտի փափուկ  տեսակից՝ եղևնուց, սոճուց։ Արևելյան առափնյա գործարանները արտադրում են գրանուլաներ՝  բնափայտի կոշտ  տեսակից՝  կաղնուց,  թխկուց, բալենուց և այլն։

Հյուսիսային Ամերիկայի  բոլոր գրանուլաները արտադրվում են անտառամշակման արտադրանքի չորացված մնացորդներից՝ բնափայտի թեփից, տաշեղից և այլն։

2008 թվականին Եվրոպական միության անդամ երկրներից  խոշորագույն արտադրողներ են՝ Շվեդիան՝ 1,7 միլիոն տոննա, Գերմանիան՝ 900 հազար տոննա, Ավստրիան՝ 800 հազար տոննա։

Լատվիան ակտիվորեն զարգացնում է  բիովառելիքի արտադրությունը։ Մասնավորապես 2012 թվականի օգոստոսին գործարկվել է երկրում ամենամեծ՝ տարեկան 175-200 հազար տոննա հզորություն  ունեցող պուլետի գործարանը։

2008 թվականին ամբողջ աշխարհում վառելիքային գրանուլաների արտադրությունը կազմել է  8‑10 միլիոն տոննա։

2009 թվականին Եվրոպայում կար բնափայտից վառելիքային գրանուլների արտադրության մոտ  650 գործարան, որոնք արտադրել են ավելի քան  10 միլիոն տոննա արտադրանք։

2011 թվականին Եվրոպայում արտադրվել է շուրջ  15 միլիոն տոննա պուլետ 2013 թվականի վերջին ամբողջ աշխարհում պուլետի օգտագործման ծավալը կազմել է շուրջ 22,5 միլիոն տոննա։

Ռուսաստան 
2008 թվականին Ռուսաստանում  արտադրվել է  500‑600 հազար տոննա պուլետ, վառելիքային գրանուլաների  արտադրությունն  իրականացվում է երկրի տարբեր շրջաններում գտնվող   150  ձեռնարկություններում։

2009 թվականին  արտադրվել է շուրջ  960 հազար տոննա պուլետ։ Երկրի ներսում օգտագործվել է  շուրջ 260  հազար տոննա։

2010 թվականին Ռուսաստանում արտադրվել է  1 միլիոն տոննա  բնափայտի և ունդակեղևի գրանուլաներ։  Նրանց մեծ մասն արտահանվել է Եվրոպա։ Եթե բնափայտի գրանուլաները գնում են հիմնականում  սկանդինավյան երկրները, կենտրոնական և հյուսիսային Եվրոպան, ապա ունդակեղևի գրանուլաները գնում են միայն Միացյալ թագավորությունում և Լեհաստանում։ Հեռավոր Արևելքում արտադրված  պուլետներՆ արտահանվում են Հարավային Կորեա և Ճապոնիա։

ՄԱԿ-ի գնահատականների համաձայն՝ Ռուսաստանում վառելիքային գրանուլաների արտադրության ամենամյա ծավալը 2011 թվականին  կազմել է  750 հազար տոննա, որից 600 հազար տոննան արտահանվել է։

2011 թվականին  «Վիբորգսկյան ցելյուլոզա» () բաց բաժնետիրական ընկերությունը  կառուցել է բնափայտի պուլետների աշխարհի ամենամեծ գործարանը։ Արտադրանքի ծավալը պետք է կազմեր  տարեկան 1 միլիոն տոննա  գրանուլա։ 2012 թվականին գործարանում արտադրվել է  500 հազար տոննա գրանուլա։

Վառելիքային գրանուլայի (պուլետի) ռուսական շուկան 2015 թվականին արտադրանքի ծավալների և արտահանման  հաստատուն աճ է դրսևորել՝ ավելացնելով արտադրանքը տարեկան 100.000 տոննա։ Այս միտումը  պահպանվել է՝ չնայած տնտեսության մեջ առկա որոշ ճգնաժամային երևույթների։ Ռուսական ընկերությունների մեծ մասը, որոնք 2015 թվականին զբաղվել են արտադրանքի արտահանմամբ, իրացման խնդիրներ չեն ունեցել՝ չնայած Եվրոպայում տաք ձմեռային եղանակին։ Սա կապված է այն արտադրողների հետ երկարատև պայմանագրի կնքման առկայությամբ, որոնք այս շուկայում աշխատում են արդեն մի քանի տարի։ Եվրոյի նկատմամբ ռուբլու արժեզրկումից հետո 2015 թվականին բնափայտի վառելիքային գրանուլաների արտահանմամբ սկսել են զբաղվել այն ընկերությունները, որոնց նախկինում ձեռնտու չէր իրենց արտադրանքը վաճառել արտերկրում։ 2015 թվականի երկրորդ կեսին արտադրանքի արտահանմամբ զբաղվել են 157 ռուսական ընկերություն։ Ռուսական արտադրողները ստացել են եվրոպական EN plus և SPB  հավաստագրեր և զբաղեցրել նոր շուկաներ։

Պլաններ, կանխատեսում, հեռանկարներ 
2010 թվականի ամառան սկզբին Wageningen  համալսարանը ներկայացրել է հետազոտություններ բիովառելիքիոլորտում։ Հետազոտության համաձայն մոտակա  25 տարում բնափայտի գրանուլաների նկատմամբ պահանջարկը Եվրոպայում կավելանա  տարեկան  մինչև 200 միլիոն տոննա։ Ռոտերդամի նավահանգստով տարեկան կանցնի  13-20 միլիոն տոննա գրանուլա։ 2010 թվականի հուլիսին Ռոտերդամի վարչակազմը հայտնել է անգլո-հոլանդական  էներգետիկ բորսայի APX-ENDEX միասնական ծրագրի մասին, ինչի արդյունքում ստեղծվելու է բիովառելիքի բորսա։

2020 թվականին Չինաստանը մտադիր է արտադրել  տարեկան  50 միլիոն տոննա գրանուլա։

Միացյալ թագավորությունը պլանավորել է 2010 թվականին վառելիքային գրանուլաների օգտագործումը հասցնել  մինչև 600 հազար տոննայի։ Սպասվում է, որ 2014 թվականին Ավստրիայում պուլետների արտադրության ծավալը կկազմի միլիոն տոննայից ավել, իսկ 2020 թվականին երկրի կառավարությունը պլանավորել է մեծացնել պուլետների օգտագործումը երկու անգամ։

2010 թվականին «Ռուսական անտառային պուլետներ» հոլդինգը հայտնել է, որ պատրաստվում է Ռուսաստանի 13 շրջաններում վառելիքային գրանուլաների արտադրություն հիմնել՝ ավելի քան  2,5 միլիոն տոննա արտադրական կարողությամբ։

2012 թվականին ООО  «Ռուսական բիոածուխ»  ընկերությունը հայտնել է  Ռուսաստանում 52 գործարանի պատրաստման մասին, որոնց արտադրական կարողությունը կազմելու է տարեկան մինչև  10 միլիոն տոննա վառելիքային գրանուլա, մասնավորապես գործարաններից 9-ը կառուցվելու է  Մոսկվայի մերձակայքում։

2016  թվականի սկզբին պուլետի արտադրության գերմանական խոշոր ընկերությունը՝ German Pellets հայտնել է իր սնանկության մասին։ 2014 թվականին գերմանական ընկերությունը ստեղծել է ռուսական «դուստր» արտադրություն՝ « երման պելետս Նիժնի Նովգորոդ» և հայտարարել Նիժնի Նովգորոդում պուլետային գործարանի կառուցման մասին՝ տարեկան  500․000 տոննա արտադրական կարողությամբ, սակայն պլանները չեն իրագործվել։

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 ГОСТ 147-95 Կարծր հանքային վառելիք։ Այրման բարձրագույն ջերմության  և այրման ցածր ջերմության  որոշումը 
 Պուլետների համաշխարհային շուկայի հեռանկարները (վառելիքային գրանուլաների) / Լես ՊրոմԻնֆորմ № 1 (67), 2010 թ.

Կենսավառելանյութեր
Ջերմաէներգետիկա