Zakaj so drevesa idealen vir obnovljive energije

Eden bolj kontroverznih obnovljivih virov energije je lesna biomasa, kot so drevesa. Ne bi smelo biti, saj je biomasa lahko zelo trajnosten vir, če se z njo pravilno upravlja.

Pet let sem živel na Havajih, kjer sem delal v podjetju, ki je upravljalo gozdove (med drugim). Včasih so me prosili, da na lokalni srednji šoli govorim o energiji in trajnosti. Med enim pogovorom je študent rekel: "Slišal sem, da boš posekal vsa drevesa."

V tistem trenutku sem spoznal, da je njen pogled na gozdarstvo skoraj enak mojemu pogledu na gozdarstvo, ko sem odraščal v Weyerhaeuser država v Oklahomi. Takrat sem na gozdarje gledal kot na ljudi, ki sekajo drevesa, in sem jih povezoval sekanje.

Trajnostna biomasa

Od takrat so se moji pogledi zelo spremenili, saj bolje razumem, kaj delajo gozdarji. Gozdarji gospodarijo z gozdovi. Z upravljanim gozdom včasih to pomeni, da požanjete drevesa, kot bi pospravili kateri koli drug pridelek. Toda upravljanje gozda pomeni tudi zamenjavo tistega, kar posekate.

Pri obravnavanju biomase kot vira energije obstaja veliko potencialnih pasti. Nekatere oblike biomase so veliki uporabniki hranil, zato so lahko zahteve po gnojenju visoke. To lahko pomeni visoke vložke fosilnih goriv za proizvodnjo gnojila in večje tveganje za izčrpavanje tal. Nekateri pridelki so tudi veliki uporabniki vode.

Drevesa so različna. V prvih 10 letih svojega življenja proizvajajo biomaso s hitrostjo 7-10 ton suhih kosti na hektar na leto. Morda boste videli nekatere druge vire biomase, ki trdijo, da imajo tako visoke donose, vendar so bili skoraj zagotovo doseženi z gnojili in veliko vode.

Toda obstaja še bolj prepričljiv razlog za uporabo dreves. Za razliko od večine poljščin s kratkim kolobarjenjem, ki se včasih obravnavajo kot surovina za proizvodnjo goriva, lahko drevesa dejansko izboljšajo kakovost in zdravje tal.

Zgodi se, da lahko drevesa prinesejo hranila iz podzemlja in jih koncentrirajo v listih in lubju. To na koncu pade nazaj v tla in se doda organskemu materialu v tleh. Odvisno od vrste drevesa, ki ga uporabljate, lahko upravljani gozdovi zagotovijo gorivo, hkrati pa izboljšajo kakovost tal.

Recikliranje ogljika

Seveda je ključno vprašanje ogljični odtis uporabe dreves za gorivo. Drevesa, ki se sežgejo, da sprostijo ogljikov dioksid, ki ga je drevo pred kratkim izločilo.

Med ciklom gojenja in kasnejšega sežiganja drevesa se neto zaloga ogljikovega dioksida v ozračju ne spreminja. To se na primer razlikuje od sežiganja premoga, ki sprošča starodavni ogljikov dioksid in povečuje neto zaloge ogljikovega dioksida v ozračju.

V resnici obstajajo dodatni dejavniki, ki vplivajo na ravnovesje ogljika v shemah lesa in energije. Korenine dreves, na primer, izločajo dodaten ogljik pod zemljo. V nekaterih primerih lahko te korenine trajajo desetletja, kar veže ogljik nad tisto, kar je bilo v uporabnem delu drevesa.

Na drugi strani enačbe so vsi vložki energije, potrebni za rast, transport in pretvorbo drevesa v uporabno obliko, kot so peleti. Vendar pa lahko analiza življenjskega cikla (LCA) razvrsti različne vhode in izhode ter izračuna ogljični odtis.

Kako se drevesa zlagajo

Na srečo je bilo to storjeno. Enviva Inc. je javno tržno podjetje s sedežem v Marylandu in največji svetovni proizvajalec trajnostnih lesnih peletov. Ti peleti se uporabljajo predvsem za izpodrivanje premoga v evropskih elektrarnah na premog.

Leta 2019 je eden največjih delničarjev Envive zaprosil neodvisno raziskovalno podjetje Brezmejne raziskave in analitika vpliva za pregled trajnosti in vpliva ogljika energije na lesne pelete. Brezmejno je uporabilo trenutno strokovno recenzirano literaturo o vplivih lesnih peletov na toplogredne pline (GHG) za izdelavo analize življenjskega cikla (LCA) emisij toplogrednih plinov iz dobavne verige lesnih peletov. Primerjali so ogljični odtis lesnih peletov z drugimi gorivi, kot sta premog in zemeljski plin.

Poročilo je na voljo tukaj, vendar je prišlo do številnih pomembnih ugotovitev. Poročilo je zlasti poudarilo, da lahko bioenergija na osnovi lesa dopolni občasne vire, kot sta vetrna in sončna energija, s trdno energijo. To se danes pogosto izvaja s hitrimi elektrarnami na zemeljski plin, vendar lahko lesni peleti to dosežejo z delčkom ogljičnega odtisa.

Vir: Enviva Inc.

Premog ima intenzivnost toplogrednih plinov 1.00 kilograma ekvivalenta ogljikovega dioksida na kilovatno uro (kWH) proizvedene električne energije. Zemeljski plin s kombiniranim ciklom (CC) je bil bistveno boljši pri 0.44 kgCO2e/kWh.

Toda električna energija, proizvedena iz lesnih peletov, je imela intenzivnost ogljika le 0.13 kgCO2e/kWh – 87 % manj kot premog in 70 % manj kot zemeljski plin za celoten življenjski cikel. Ko se uporablja za kombinirano uporabo toplote in električne energije (SPTE), je ogljični odtis za lesne pelete padel na 0.06 kgCO2e/kWh.

Ti dejavniki so bili glavno gonilo podnebnega in energetskega načrta Evropske komisije za leto 2020. Ker je priznal, da je bioenergija lahko trajnostna in pomaga Evropi pri doseganju ciljev glede emisij ogljika, je ta načrt pomagal ustvariti cvetočo trgovino z lesnimi peleti podjetij, kot je Enviva, v Evropo.

Torej so drevesa lahko idealen vir obnovljive energije, če se z njimi pravilno upravlja. Poleg zagotavljanja goriva in zmanjšanja emisij ogljika lahko opravljajo pomembno funkcijo recikliranja hranil iz podzemlja v zgornji del tal. Posekana drevesa lahko ponovno posadimo. To se bistveno razlikuje od – in ga ne smemo zamenjevati – z uporabo dreves iz deževnih gozdov ali starih gozdov.