Broei in biomassa

Wat is en hoe ontstaat broei in biomassa. Wat zijn de gevaren en wat is er tegen te doen? Broei in opgeslagen biomassa is een nog vrij onbekend onderwerp. Al zal iedereen wel gehoord hebben van hooibranden welke spontaan ontstaan in hooibergen en -balen.

Wat is broei?

Broei is een proces wat afhankelijk van het product waar het in ontstaat, snel of minder snel ontstaat. Voor broei zijn meerdere factoren nodig. Een van die factoren is biomassa, dit kunnen grote hoeveelheden houtsnippers, kolen, hout- of cacaopellets zijn, maar ook de welbekende hopen stro en hooi bij de boer.

Een andere benodigde factor voor broei is vocht. Als het product meer dan 15% vocht bevat is er kans op broei. In combinatie met zuurstof en biologische of chemische processen ontstaat er in het organische materiaal warmte die niet weg kan. Omdat deze warmte nergens naar toe kan, loopt de temperatuur op, soms zo hoog dat het materiaal spontaan ontbrand. Maar voor het zover is, zijn er een aantal processen aan vooraf gegaan. Tot 60-70 graden Celcius zijn het vooral de biologische processen die de boventoon voeren. Micro-organismen genereren een warmte die op kan lopen tot de eerder genoemde 60-70 graden. Bij deze hoge temperaturen houden de micro-organismen het voor gezien.

Op dit moment kan het twee kanten op, in de meeste gevallen zal de temperatuur stabiliseren en zelfs afnemen. In sommige gevallen echter, treedt de chemische broei op. Koolstof wordt omgezet in kooldioxide en als gevolg hiervan kan de temperatuur snel oplopen naar boven de 100 graden Celsius en zal al het vocht verdampen. Op het moment dat er geen vocht meer aanwezig is in de biomassa zal de temperatuur nog verder oplopen totdat het punt bereikt wordt dat het product spontaan in brand vliegt.

Het moeilijke aan voorspellen van broei is dat het zich in elk product anders gedraagt. Zo is er onderzocht dat bij bijvoorbeeld palmpitschroot het broeiproces dagen in beslag neemt, terwijl bij een mengsel van rioolzuiveringsslib, papier en hout het proces maar enkele uren in duurt.

Controle

Het is dus zaak om opgeslagen biomassa goed in de gaten te houden. Dit kan onder andere door het opmeten van de temperatuur. Het lastige hiervan is, dat de temperaturen in een grote hoeveelheid biomassa nogal kan verschillen per locatie. Zo kan het zijn dat de gemeten temperatuur 50 graden is, terwijl een meter verder de temperatuur goed 70 graden kan zijn, omdat deze plek vochtiger is. Er zijn ook broeidetectoren op de markt welke de vrijkomende CO-, H2- en NOx-gassen boven een brandbare massa kunnen meten, voordat er brand ontstaat.

Maatregelen

Is er eenmaal broei geconstateerd kan men er voor kiezen om de biomassa uit elkaar te halen en te verspreiden. Dit is echter een tijdelijke maatregel, want wanneer het product weer bij elkaar geveegd wordt, begint het proces weer van voor af aan. Er kan ook gekozen worden voor het doorblazen met stikstof, dit koelt het product en verdrijft de zuurstof welke nodig is voor broei. De beste methode om broei te voorkomen is er voor te zorgen dat de opgeslagen biomassa droog is. Want in een kurkdroog product zal geen broei ontstaan.