Зошто дрвјата се идеален извор на обновлива енергија

Еден од поконтроверзните обновливи извори на енергија е дрвената биомаса, како што се дрвјата. Не би требало да биде, бидејќи биомасата може да биде високо одржлив ресурс, доколку се управува правилно.

Живеев на Хаваи пет години, каде работев во компанија која стопанисуваше со шуми (меѓу другото). Понекогаш ме бараа да одржам говори во локалното средно училиште за енергијата и одржливоста. За време на еден разговор, еден студент рече „Слушнав дека ќе ги исечеш сите дрвја“.

Во тој момент, сфатив дека нејзиниот поглед на шумарството е речиси ист како и мојот сопствен поглед на шумарството додека растев во Вејерхајзер земја во Оклахома. Тогаш ги гледав шумарите како луѓе кои сечат дрвја и ги поврзував со нив расчистување.

Одржлива биомаса

Оттогаш моите ставови многу се променија, бидејќи подобро разбирам што прават шумарите. Шумите управуваат со шумите. Со управувана шума, понекогаш тоа значи дека ги собирате дрвјата како што би собрале која било друга култура. Но, управувањето со шума подразбира и замена на она што сте го исекле.

Кога се разгледува биомасата како извор на енергија, постојат многу потенцијални стапици. Некои форми на биомаса се тешки корисници на хранливи материи, и како такви барањата за ѓубрење може да бидат високи. Ова може да значи висок влез на фосилни горива за производство на ѓубриво и поголем ризик од осиромашување на почвата. Исто така, некои култури се тешки корисници на вода.

Дрвјата се различни. Во текот на првите 10 години од нивниот живот, тие генерираат биомаса со стапка од 7-10 тони суви коски по акр годишно. Можеби ќе видите некои други извори на биомаса кои тврдат дека приносите се толку високи, но тие речиси сигурно се постигнати со вештачко ѓубриво и многу вода.

Но, постои уште поубедлива причина да се користат дрвјата. За разлика од повеќето култури со краток ротација кои понекогаш се дискутираат како суровина за производство на гориво, дрвјата всушност можат да го подобрат квалитетот и здравјето на почвата.

Она што се случува е дека дрвјата можат да извлечат хранливи материи од подземјето и да ги концентрираат во лисјата и кората. Ова завршува со паѓање назад во почвата и додавање на органскиот материјал во почвата. Во зависност од видот на дрвото што го користите, управуваните шуми можат да обезбедат гориво додека го подобруваат квалитетот на почвата.

Рециклирање на јаглерод

Се разбира, клучното прашање е јаглеродниот отпечаток од користењето на дрвјата за гориво. Дрвјата што се согоруваат за струја, ослободуваат јаглерод диоксид кој неодамна бил заробен од дрвото.

За време на циклусот на растење и последователно согорување на дрвото, нето инвентарот на јаглерод диоксид во атмосферата не се менува. Ова е различно од согорувањето на јаглен, на пример, кој ослободува антички јаглерод диоксид и го зголемува нето-инвентар на јаглерод диоксид во атмосферата.

Во реалноста, постојат дополнителни фактори кои влијаат на балансот на јаглеродот на шемите дрво-енергија. Корените на дрвјата, на пример, собираат дополнителен јаглерод под почвата. Во некои случаи, тие корени можат да траат со децении, врзувајќи го јаглеродот над она што беше во употребливиот дел од дрвото.

Од другата страна на равенката се сите енергетски инпути потребни за растење, транспортирање и претворање на дрвото во употреблива форма, како пелети. Сепак, анализата на животниот циклус (LCA) може да ги сортира различните влезови и излези и да пресмета јаглероден отпечаток.

Како се собираат дрвјата

За среќа, ова е направено. Enviva Inc. е јавно тргувана компанија со седиште во Мериленд и најголем светски производител на одржливи дрвени пелети. Овие пелети првенствено се користат за поместување на јаглен во европските електрани на јаглен.

Во 2019 година, еден од најголемите акционери на Enviva побара независна истражувачка компанија Безгранично истражување и анализа на влијанието да се разгледа одржливоста и влијанието на јаглеродот на енергијата на дрвените пелети. Безгранична користена тековна рецензирана литература за влијанијата на стакленички гасови (GHG) на дрвените пелети за да се создаде анализа на животниот циклус (LCA) на емисиите на стакленички гасови од синџирот на снабдување со дрвени пелети. Тие го споредија јаглеродниот отпечаток на дрвените пелети со другите горива како јагленот и природниот гас.

Извештајот е достапен овде, но имаше голем број важни наоди. Имено, извештајот истакна дека биоенергијата базирана на дрво може да ги надополни наизменичните ресурси како ветерот и сончевата енергија со цврста енергија. Ова често се прави денес со брзи електрани на природен гас, но дрвените пелети можат да го постигнат тоа со мал дел од јаглеродниот отпечаток.

Извор: Enviva Inc.

Јагленот има интензитет на стакленички гасови од 1.00 килограми еквиваленти на јаглерод диоксид на киловат-час (kWH) произведена електрична енергија. Природниот гас со комбиниран циклус (CC) беше значително подобар со 0.44 kgCO2e/kWh.

Но, електричната енергија произведена од дрвени пелети имаше јаглероден интензитет од само 0.13 kgCO2e/kWh – 87% помал од јагленот и 70% помал од природниот гас за целиот животен циклус. Кога се користи во апликација за комбинирана топлина и електрична енергија (CHP), јаглеродниот отпечаток за дрвените пелети падна на 0.06 kgCO2e/kWh.

Овие фактори беа главен двигател зад климатскиот и енергетскиот план на Европската комисија за 2020 година. Бидејќи призна дека биоенергијата може да биде одржлива и да и помогне на Европа да ги исполни целите за емисиите на јаглерод, овој план помогна да се создаде просперитетна трговија со дрвени пелети од компании како Enviva во Европа.

Значи, дрвјата можат да бидат идеален извор на обновлива енергија доколку се правилно управувани. Освен што обезбедуваат гориво и ги намалуваат емисиите на јаглерод, тие можат да вршат важна функција за рециклирање на хранливи материи од подземјето до горниот слој на почвата. Дрвјата што се исечени може повторно да се засадат. Ова е јасно различно од - и не треба да се меша со - користење на дрвја од дождовни шуми или стари шуми.