Zplyňování biomasy je proces, který přeměňuje pevné palivo na hořlavý plyn, avšak tento technologický postup má i svou „temnou stránku“ v podobě dehtu. Ten představuje jednu z největších překážek širšího využití dřevoplynu v praxi. V tomto článku si vysvětlíme, co přesně jsou dehty a jak s nimi v procesu zplyňování bojovat.

Co jsou dehty?

Z technického hlediska jsou dehty směsí uhlovodíků, které se při běžné teplotě a tlaku vyskytují v kapalném skupenství. V surovém plynu se jejich koncentrace obvykle pohybuje v rozmezí 5 až 75 g/m³. Jejich přítomnost v plynu závisí zejména na typu zplyňovacího zařízení, provozní teplotě, tlaku a složení použitého paliva.

Proč vznikají dehty?

Tvorba dehtu je přirozeným a vždy přítomným vedlejším produktem zplyňování biomasy. Hlavním zdrojem jsou těkavé látky, které se uvolňují během fáze pyrolýzy. Proces jejich vzniku a přeměny můžeme rozdělit podle teploty:

1. Primární dehty: Vznikají při nižších teplotách (450–500 °C) přímo z těkavých látek biomasy. Jsou chemicky nestabilní.

2. Sekundární dehty: Vznikají přeměnou primárních dehtů a vyznačují se přítomností těkavých fenolů.

3. Terciární dehty: Při dalším zvyšování teploty a doby zdržení plynu v reaktoru dochází k jejich konečné přeměně, přičemž základním prvkem je benzen

Klíčovým faktorem ovlivňujícím množství dehtu je vlhkost paliva. Experimenty potvrzují, že při použití vlhkých dřevěných štěpků (např. s vlhkostí 25 %) vzniká v průběhu procesu výrazně více dehtu než při použití předem vysušeného paliva.

Jak dehty ovlivňují motor a technologii?

Dehty jsou v dřevném plynu nežádoucí složkou, protože způsobují závažné technické problémy při následném využití plynu. Největším rizikem, které představují, je kondenzace. Dehty v plynu začínají kondenzovat již při teplotách pod 300 °C.

Pokud se takový plyn dostane do motoru nebo turbíny bez dostatečného vyčištění, může kondenzovaný dehet zanášet zařízení, způsobovat zasekávání mechanických součástí a v konečném důsledku vést k poruchám a odstávkám zařízení.

Jak lze zabránit vzniku dehtu?

Ačkoli v současné době neexistuje žádná metoda čištění, která by byla stoprocentně účinná a zároveň snadno použitelná v praxi, existuje několik způsobů, jak jejich množství minimalizovat:

1. Využití velkých generátorů: Použitím vysoce výkonných zplyňovacích generátorů je možné účinně omezit tvorbu dehtů.

2. Kontrola vlhkosti paliva: Jedním z nejúčinnějších opatření je použití suchých dřevěných štěpků. Snížení vlhkosti paliva před vstupem do reaktoru prokazatelně snižuje tvorbu dehtu v plynu.

3. Teplota zplyňování: Vyšší teplota v reaktoru napomáhá lepší přeměně a rozkladu dehtových látek.

4. Filtrace: Plyn na výstupu musí procházet speciálními textilními filtry, na nichž se zachycují nečistoty a zkondenzované dehty.

Správný výběr typu zplyňovacího generátoru a důkladná příprava paliva jsou klíčem k dosažení vysoké kvality dřevného plynu s minimálním obsahem nečistot.