Получение готовой продукции из древесины сопряжено с огромными потерями, которые принято называть отходами. Отходы на этапе подготовки леса могут достигать нескольких десятков процентов (пни, сучья, хвоя и т.д.). Типичная лесопилка превращает около 60% древесины в доски, при этом 12% уходит в опил, 6% - в концевые обрезки и 22% в горбыль и обрезки кромок. Объем опила и стружки на этапе деревообработки достигает 12% от исходного сырья.
Страны с лесным потенциалом активно внедряли технологии сжигания опилок, щепы, и старой древесины. Но очень быстро процесс прямого использования отходов лесопиления, деревообработки и переработки показал и свои недостатки. Во-первых, для повышения эффективности сгорания опилки и щепа должны быть сухими, что требует дополнительных технологических процессов, инвестиций, производственных и складских площадей, немалых затрат энергии. Во-вторых, требовала решения проблема складирования. Помимо необходимости больших складских площадей, свежие опилки и щепа при хранении порой самовоспламеняются.
Некоторой альтернативой прямого использования древесных отходов стало изготовление и применение топливных брикетов. В основу идеи была положена задача превратить «живое» сырье в безопасную продукцию. Кроме того, решались проблемы повышения теплотворности материала и уменьшения необходимых складских площадей. Во многом поставленные цели были достигнуты. Процесс сгорания брикетов стал проходить более эффективно и полно. Снизилось негативное влияние горения на окружающую среду. При хранении получаемый материал не самовоспламенялся. Увеличился коэффициент полезного действия котельных.
Более 20 лет назад баварец Руди Гуннерман, живущий в США впервые произвел гранулы из древесных отходов. Он использовал это для безотходности своего производства и экономии перевозок. Затем в США нашли применение гранулам в отоплении. В Европе первооткрывателем процесса гранулирования древесных отходов и использования их в отоплении считается Швеция. С начала 90-х годов в Швеции начался бум и промышленное производство древесных гранул. Затем стремительное развитие получает изготовление древесных гранул в Канаде, Дании, Австрии, Голландии. Финляндии, Норвегии, Франции, Италии, Германии. С начала 21 века началось производство и в России. На сегодняшний день производство топливных гранул из отходов деревообработки - одна из самых перспективных технологий.
.2.1 Гранулы, как топливо будущего
Если начать с научного определения, то топливные гранулы являются твердым энергетическим носителем, произведенным путем механизированного изменения биомассы. Древесные гранулы - это нормированное цилиндрическое прессованное изделие из высушенной, оставленной в природе древесины, такой как: мука от работы фрезерно-отрезного станка, опил, стружка, щепа, шлифовальная пыль, остатки лесной древесины и т.п.
Древесные гранулы производятся без химических закрепителей под высоким давлением. Топливные гранулы также могут производиться и из других биопродуктов: солома, сено, торф и пр.
При изготовлении топливных гранул исходное сырье сначала измельчается и затем гранулируется. Именно поэтому топливные гранулы называют «улучшенным» (или даже «облагороженным») топливом. В расчет берется не только внешний вид (гладкая, блестящая поверхность без трещин и вздутий, светлый древесный цвет, легкий, приятный запах), но и следующие параметры: