Ewaluacja ekologicznego efektu zastąpienia węgla kamiennego przez gaz ziemny w ogrzewaniu domu jednorodzinnego

Abstract

Celem pracy było porównanie wielkości emisji zanieczyszczeń ze spalania różnych rodzajów paliw i ocena efektu ekologicznego. Analizie poddano skutki ekologiczne wykorzystania paliw takich jak: węgiel kamienny i gaz ziemny, które mogłyby być zastosowane do ogrzewania domu jednorodzinnego o powierzchni 175 m2 i zapotrzebowaniu na ciepło 100 kWh/m2/rok. Zastąpienie węgla kamiennego przez gaz ziemny pozwoliłoby na znaczną redukcję emisji dwutlenku węgla (CO2) z 5900 kg/rok na 3000 kg/rok i tlenków azotu (NOx, NO2) z 7,04 kg/rok na 2,28 kg/rok. Emisja pozostałych zanieczyszczeń, takich jak: tlenki siarki (SOx, SO2), tlenek węgla (CO), pył zawieszony całkowity (TSP) czy benzo(a)piren w przypadku zastosowania gazu ziemnego byłaby znikoma, a przy wykorzystaniu węgla kamiennego wynosiłaby odpowiednio 51,20 kg/rok (SOx, SO2), 144 kg/rok (CO) i 25,60 kg/rok (TSP). Dokonano także analizy ekonomicznej zamiany węglowego źródła ciepła na gazowe, aby sprawdzić roczny koszt ogrzewania domu jednorodzinnego, dla powyżej wskazanych paliw. Z przeprowadzonej analizy wynika, że koszt ogrzewania przy zastosowaniu gazu ziemnego jest wyższy o 743,21 zł/rok niż w przypadku korzystania z węgla kamiennego. Całość rozważań doprowadziła do wniosku, że gaz ziemny jest dobrą alternatywą dla węgla kamiennego, szczególnie w kwestii ekologii.

The purpose of the engineering thesis was a comparison between pollutants emitted by combustion of various fuels and making an assessment of ecological effect. In this case, the coal and the natural gas were analyzed. This fuels could be used to heat a detached house with the total useful floor area of 175 m2 and the heating demand amounting 100 kWh/m2/year. The substitution of coal by natural gas would allow for significant reduction of emission of carbon dioxide (CO2) from 5900 kg/year to 3000 kg/year and nitrogen oxides from 7,04 kg/year to 2,28 kg/year. The production of other analyzed pollutants, such as: sulfur oxides (SOx, SO2), carbon monoxide (CO), total suspended particulates (TSP) or benzo(a)pyrene would be indiscernible if natural gas would be used. In case of choosing the coal, it would emit 51,20 kg/year (SOx, SO2), 144 kg/year (CO) and 25,60 kg/year (TSP). An economic analysis of exchanging the fuel source was carried out to check the annual cost of heating the detached house. It resulted that cost would be higher by 743,21 zł/year in case of using the natural gas then coal. In conclusion, natural gas is a good alternative as a replacement for coal, particularly in the field of ecology.