Паливні брикети виготовляються зі спресованої під високим тиском висушеної біомаси, зокрема, деревних відходів, а також різних видів відходів АПК (соломи, лушпиння соняшника, полови рису, лушпиння гречки тощо), торфу і вугільного штибу (великого вугільного пилу). Шляхом брикетування утилізують навіть виведені з обороту грошові купюри.

В результаті пресування біомаса набуває нових унікальних властивостей, таких як велика щільність — понад 1000 кг/м3 і теплотворна здатність — до 5000 Ккал/кг (в залежності від матеріалу), що можна порівняти з властивостями кам’яного вугілля.

Виробляються деревні брикети за допомогою спеціальних пресів, без використання зв’язуючих добавок, роль яких виконує лігнін, що розплавляється в процесі брикетування. Деревні паливні брикети — екологічно чисте паливо, яке широко застосовується в усьому світі як для опалення об’єктів заміської нерухомості в приватному секторі, так і в промислових і муніципальних котельнях. Вологість брикетів становить 8-10%, а зольність не більше 1,5%. Сировиною для виробництва паливних брикетів може служити будь-який рослинний матеріал. Найчастіше для цієї мети використовується деревина: тирса, щепа, кускові відходи, кора, а останнім часом навіть листя дерев. В порівнянні з іншими видами рослинної біомаси деревина — це високоякісна сировина, у неї найнижчий показник зольності і найвища теплотворна здатність.

Найбільш якісною сировиною для виробництва брикетів є тирса та стружка столярних цехів, що утворюється при виробництві вікон, дверей, вагонки, паркетної дошки з попередньо висушених пиломатеріалів. Вологість такої тирси і стружки зазвичай 4-8%, через що перед брикетуванням це пересушену сировину часто зволожують. Виробництво брикетів — це також вельми ефективний спосіб утилізації відходів, що утворюються при виробництві плит MDF і фанери, а також лігніну (відходи гідролізних виробництв). Сировиною для виробництва брикетів може також служити деревина вживаних дерев’яних виробів і конструкцій, наприклад, утилізованих транспортних піддонів. Піддони зазвичай виготовляють з якісної деревини без кори. З б/в піддонів видаляють цвяхи і інший метал, дошки подрібнюють на тріски, які досушують і розмелюють в тирсу, і з цієї сировини отримують високоякісні паливні брикети.

Інтерес представляють також брикети, виготовлені на 100% з деревної кори. Такі брикети тліють, не згораючи, і забезпечують жар протягом 10-12 годин. Тому їх використовують для підтримки в будинку комфортної температури протягом тривалого часу, наприклад, вночі. Якщо з вечора залишити тліти в топці кілька таких брикетів, то вранці можна просто додати в топку брикети з тирси і швидко довести температуру в приміщенні до необхідної.

В останні кілька років в містах та інших населених пунктах Європи восени почали утилізувати листя шляхом їх брикетування. Для цієї мети застосовують спеціальні мобільні брикетуючі преси малої продуктивності. Цей бізнес дотується державою, і тому він досить рентабельний. Крім того, попутно вирішується питання охорони навколишнього середовища.

Види брикетів

В даний час найбільш поширені чотири види брикетів: Pini-Kay, RUF, циліндричні брикети з радіальним наскрізним каналом або без нього і циліндричні брикети (іноді їх називають брикети Nestro).

У брикетів Pini-Kay з перетином у вигляді неправильного восьми-, шести- або чотиригранника і отвором в центрі найвища щільність в порівнянні з іншими видами брикетів — більше 1,2 кг/дм3 і найбільша тривалість горіння. Вони можуть дуже довго зберігатися, не втрачаючи своїх властивостей. Таким чином, можна сказати, що у Pini-Kay найкращі споживчі властивості в порівнянні з іншими видами брикетів і тому, як правило, вони найдорожчі. Однак висока ціна цих брикетів пояснюється також і низькою продуктивністю пресів (що тягне за собою і високу собівартість виробництва). Для виготовлення брикетів Pini-Kay використовують шнекові преси. В результаті високого тиску, створюваного конічним шнеком, а також під впливом нагріву (від +240 до +300 С°, в залежності від вологості і типу сировини), відбувається агломерація (спікання) брикету. Коефіцієнт використання шнекових пресів рідко перевищує 50%. В результаті у самого недорогого з пресів найтриваліший термін окупності.

У брикетів RUF форма цеглинки, низька щільність (до 1 кг/дм 3), через що вони кришаться при транспортуванні, найбільш нетривалий (з усіх видів брикетів) час горіння, їх не можна зберігати тривалий час без герметичної упаковки. Словом, у брикетів RUF найнижчі споживчі властивості і найнижча ціна. Виготовляють такі брикети на гідравлічних пресах. Процес виробництва простий, для обслуговування гідравлічного преса не потрібно високої кваліфікації обслуговуючого персоналу. Коефіцієнт використання устаткування досягає 90% і більше. Ще один плюс — простота і зручність упаковки готової продукції. З деяких видів сировини брикети можна виготовляти тільки з використанням гідравлічного преса. Гідравлічний прес значно дорожче шнекового, але зате у цього обладнання найкоротший термін окупності.

Циліндричні брикети з радіальним наскрізним каналом або без нього виробляються на ударно-механічних пресах, таких як CF Nielsen (Данія), Bogma (Швеція), Pawert-SPM AG (Швейцарія), DI-PIU (Італія). Кілька виробників таких пресів є в Китаї, Індії, Бразилії, Україні, США. Брикети випускаються у вигляді циліндра діаметром 40-110 мм, частіше без отвору (іноді бувають прямокутної форми). Виходять з преса циліндри або паралелепіпеди або нарізуються пилкою на мірні відрізки (шайби товщиною 5-20 мм), або ламаються на відрізки певної довжини. У брикетів, виготовлених на таких пресах, щільність становить 1-1,2 кг/дм3, досить тривалий час горіння, їх можна довго зберігати. Такі брикети дешевші, ніж виготовлені шнековим пресом, але дорожчі від виготовлених гідравлічним пресуванням. Перевага таких пресів — можливість виробництва брикетів, по суті, будь-якої форми: круглих, квадратних, багатокутних. Висока продуктивність (до 1,8 т/год) пресів дає можливість випускати брикети не лише для приватних споживачів, але і для промислового використання.

Циліндричні брикети (іноді їх називають брикети Nestro) діаметром 50-90 мм і товщиною 50-100 мм виробляють на гідравлічних пресах із створенням протитиску цангою. Преси для такого типу брикетів — найпоширеніші, їх випускають кілька десятків заводів в Європі, зокрема і в Україні.

Переваги деревних паливних брикетів

Теплотворна здатність деревних паливних брикетів — 4000-4400 Ккал/кг, що вище, ніж у дров і порівнянно з теплотворністю пелет і багатьох видів вугілля, застосовуваних у комунальній теплоенергетиці.

На відміну від дров брикети не потребують попереднього підсушування перед закладкою в топку. У порівнянні з дровами у брикетів більша тривалість горіння — закладку в піч можна виконувати рідше. При горінні паливні брикети мало димлять і не іскрять. У них низька зольність (0,5-1,5%). Після згорання брикетів в топці, як правило, залишається тільки попіл, на відміну від інших видів твердих палив.

Для брикетів потрібно значно менше місця для зберігання, ніж для дров, їх зручніше транспортувати: одна стандартна європалета з брикетами вагою в 1 т еквівалентна 3-4 м³ дров, що забезпечує істотне скорочення витрат на перевезення і зберігання палива. Зручна розфасовка (10-12 кг) дозволяє вивантажувати і складувати брикети вручну в гаражі, підвалі і навіть в коморі або на балконі квартири.

Вартість брикетів нижче вартості пелет. До сировини для виробництва брикетів немає таких жорстких вимог, як до сировини для виробництва пелет, зокрема, за вмістом кори. Брикетуючі лінії дешевші пелетних і собівартість виробництва брикетів нижча собівартості виробництва пелет. Котли і каміни для брикетів дешевше пелетних, не вимагають спеціально обладнаних місць для влаштування паливного складу та вирішення питання з автоматичною подачею палива в котел.

Брикетами, на відміну від пелет, можна замінювати інші види палива (дрова, вугілля) без модернізації чи заміни котлів і камінів. Брикетами завжди можна замінити дрова, а пелетами ні. Саме з цієї причини в останні роки виробники пелетних котлів включають в асортимент своєї продукції комбіновані котли, які працюють як на пелетах, так і на брикетах та дровах.

Викид оксидів вуглецю в атмосферу при згорянні брикетів мінімальний.

Брикети можна довгостроково зберігати без погіршення їх якісних характеристик, на відміну від вугілля вони не створюють негативного впливу на навколишнє середовище. Крім того, брикети більш пожежо-вибухобезпечні в порівнянні з тим же вугіллям або тирсою. Ну і, нарешті, операторам котелень працювати з брикетами набагато комфортніше, ніж з іншими видами твердого палива.

Використання брикетів

Деревні паливні брикети можуть використовуватися як паливо для всіх твердопаливних котлів, вони добре горять в камінах, грилях. Пару упаковок брикетів можна взяти з собою на пікнік замість дров. Правда, твердо спресовані брикети не так просто запалити. Для розпалювання брикетів використовують дрібні тріски, обрізки кори або просто папір.

Спалювання брикетів в топках котлів, призначених для цього виду палива, дозволяє отримати в 2-4 рази більше теплової енергії, ніж при спалюванні дров і щепи, оскільки зневоднення деревини вимагає значних витрат енергії як при прямому спалюванні і газифікації, так і при попередній сушці. Спалювання дров з відносною вологістю 45-60% в 1,8-3,5 рази знижує теплотворну здатність деревини. Велика вологість паливної деревини істотно впливає і на ефективність процесів горіння та теплообміну.

Паливні брикети можна розділити на споживчі та індустріальні. Споживчі призначені для приватних споживачів. Вони використовуються для опалення будинків, саун, для спалювання в камінах і грилях і розфасовуються в дрібну упаковку. Наприклад, брикети Pini-Kay для роздрібних продажів упаковуються в плівку в пачки по 12 шт. Вага однієї пачки — 10 кг. Пачки укладаються на піддони розмірами 800 х1200 мм. На одному піддоні — 920 кг. У партії 23 піддони, вага нетто партії — 21,16 т. Покладені на піддони брикети кріпляться пакувальної стрічкою і стрейч-плівкою.

Індустріальні брикети випускаються у формі шайб або циліндрів невеликої висоти різного діаметру і зазвичай упаковуються в мішки. Виробляють такі брикети в промислових обсягах в основному на пресах ударно-механічного типу. Слід зазначити, що на одному і тому ж пресі можна випускати як індустріальні, так і споживчі брикети.

У комунальній енергетиці поява такого виду палива, як брикети, стимулює скорочення держзакупівель привізного вугілля і використання для опалення місцевих видів палива, чим і є деревні паливні брикети. Завод паливних брикетів з річною продуктивністю 12 тис. тон може забезпечити паливом котельню або кілька котелень сумарною потужністю 5-7 МВт на рік. За теплотворною здатністю і фракційним складом індустріальні брикети аналогічні кам’яному вугіллю, тому паливними брикетами можна замінювати вугілля в котельнях без будь-якого переобладнання.

Брикети в Європі

У міру зростання цін на енергоносії попит на брикети, так само, як і на пелети, зростає. Основні споживачі брикетів — Данія, Німеччина, Австрія, Швеція, Польща, країни Балтії. Попит на паливні брикети перевищує пропозицію і має тенденцію до постійного зростання. Велике значення мають якість сировини і ступінь її підготовки, якість поверхні, рівний зріз брикету. Європейський споживач купує в основному брикети з деревної тирси твердих порід деревини (бука, дуба, граба) за високою ціною, але вже є запити на брикети з лузги соняшника та соломи. У весняно-літній сезон відбувається незначне зниження цін на паливні брикети. З серпня ціни починають рости і остаточно формуються ринком до жовтня. Завбачливі оптовики закуповують брикети у великих обсягах саме навесні і влітку, щоб продати в сезон дрібним оптом і в роздріб за максимальною ціною.

В Європі в будинку, де вже встановлені котли, що працюють на газі або так званому пічному паливі (дизельне паливо або соляр), не завжди доцільно купувати досить дорогий пелетний котел і обладнувати спеціальний паливний склад для пелет. Тому багато домовласників купують брикетні котли або каміни, які використовуються в міжсезоння і в теплі дні взимку, і таким чином значно економлять на паливі для основного котла. На ринку зараз є пропозиції брикетних камінів (потужністю від 6 до 18 кВт) з водяним контуром для гарячого водопостачання. Купуючи такий камін, можна по мінімуму використовувати в будинку основний котел.

В Євросоюзі деревні паливні брикети підлягають сертифікації за стандартом DIN 51731 і не вимагають поки сертифікації всього виробництва, як у випадку з пелетами (стандарт ENplus).