Zašto je drveće idealan izvor obnovljive energije

Jedan od kontroverznijih obnovljivih izvora energije je drvena biomasa, poput drveća. Ne bi trebalo da bude, jer biomasa može biti veoma održiv resurs, ako se njome pravilno upravlja.

Pet godina sam živio na Havajima, gdje sam radio za kompaniju koja je upravljala šumama (između ostalog). Ponekad su me zamolili da u lokalnoj srednjoj školi govorim o energiji i održivosti. Tokom jednog govora, jedan učenik je rekao: „Čuo sam da ćeš posjeći sva stabla.“

U tom trenutku sam shvatio da je njen pogled na šumarstvo bio isti kao i moj pogled na šumarstvo dok sam odrastao u Weyerhaeuser država u Oklahomi. Tada sam na šumare gledao kao na ljude koji sjeku drveće i s njima sam ih povezivao sečenje.

Održiva biomasa

Moji stavovi su se od tada dosta promijenili, jer bolje razumijem šta rade šumari. Šumari upravljaju šumama. Sa upravljanom šumom, ponekad to znači da berete drveće kao što biste obrali bilo koji drugi usev. Ali upravljanje šumom također podrazumijeva zamjenu onoga što ste posjekli.

Kada se biomasa razmatra kao izvor energije, postoje mnoge potencijalne zamke. Neki oblici biomase su veliki korisnici hranljivih materija, i kao takvi zahtevi za đubrenjem mogu biti visoki. To može podrazumijevati velike količine fosilnih goriva za proizvodnju gnojiva i veći rizik od iscrpljivanja tla. Takođe, neki usevi su veliki korisnici vode.

Drveće je drugačije. Tokom prvih 10-ak godina svog života, oni proizvode biomasu brzinom od 7-10 suhih tona po hektaru godišnje. Možda ćete vidjeti neke druge izvore biomase koji tvrde da su prinosi tako visoki, ali oni su gotovo sigurno postignuti gnojivom i puno vode.

Ali postoji još uvjerljiviji razlog za korištenje drveća. Za razliku od većine usjeva s kratkim rotiranjem o kojima se ponekad govori kao o sirovinama za proizvodnju goriva, drveće može poboljšati kvalitet i zdravlje tla.

Ono što se događa je da drveće može donijeti hranjive tvari iz podzemlja i koncentrirati ih u lišću i kori. Ovo završava vraćanjem u tlo i dodavanjem organskog materijala u tlu. U zavisnosti od vrste drveta koje koristite, upravljane šume mogu obezbediti gorivo uz poboljšanje kvaliteta tla.

Recycling Carbon

Naravno, ključno pitanje je ugljični otisak korištenja drveća za gorivo. Drveće koje se spaljuje radi oslobađanja energije ugljičnog dioksida koji je drvo nedavno odvojilo.

Tokom ciklusa uzgoja i naknadnog spaljivanja drveta, neto zalihe ugljičnog dioksida u atmosferi se ne mijenjaju. Ovo je drugačije od sagorijevanja uglja, na primjer, koji oslobađa drevni ugljični dioksid i povećava neto zalihe ugljičnog dioksida u atmosferi.

U stvarnosti, postoje dodatni faktori koji utiču na ravnotežu ugljenika u šemama drvo-energija. Korijenje drveća, na primjer, izdvaja dodatni ugljik ispod tla. U nekim slučajevima, to korijenje može trajati decenijama, vezujući ugljik iznad onoga što je bilo u upotrebljivom dijelu drveta.

S druge strane jednačine nalaze se svi unosi energije potrebni za rast, transport i pretvaranje drveta u upotrebljiv oblik, poput peleta. Međutim, analiza životnog ciklusa (LCA) može razvrstati različite ulaze i izlaze i izračunati ugljični otisak.

Kako se stabla slažu

Na sreću, to je učinjeno. Enviva Inc. je javna kompanija sa sjedištem u Marylandu i najveći svjetski proizvođač održivih drvenih peleta. Ovi peleti se prvenstveno koriste za zamjenu uglja u evropskim termoelektranama na ugalj.

U 2019., jedan od najvećih dioničara Envive zatražio je nezavisnu istraživačku firmu Bezgranično istraživanje i analitika uticaja za reviziju održivosti i uticaja ugljenika energije na drvene pelete. Bezgranično je koristio trenutnu recenziranu literaturu o uticaju drvenih peleta na gasove staklene bašte (GHG) kako bi kreirao analizu životnog ciklusa (LCA) emisija stakleničkih plinova iz lanca opskrbe drvenim peletom. Uporedili su ugljični otisak drvenih peleta u odnosu na druga goriva poput uglja i prirodnog plina.

Izvještaj je dostupan OVDJE, ali je postojao niz važnih nalaza. U izvještaju je posebno istaknuto da bioenergija na bazi drveta može nadopuniti povremene resurse poput vjetra i solarne energije čvrstom energijom. To se danas često radi s elektranama na prirodni plin s brzim ciklusom, ali drveni peleti to mogu postići uz djelić ugljičnog otiska.

Izvor: Enviva Inc.

Ugalj ima intenzitet stakleničkih plinova od 1.00 kilograma ekvivalenta ugljičnog dioksida po kilovat-satu (kWH) proizvedene električne energije. Prirodni gas kombinovanog ciklusa (CC) bio je značajno bolji sa 0.44 kgCO2e/kWh.

Ali električna energija proizvedena od drvenih peleta imala je intenzitet ugljika od samo 0.13 kgCO2e/kWh – 87% niže od uglja i 70% manje od prirodnog plina za cijeli životni ciklus. Kada se koristi u kombinaciji toplinske i električne energije (CHP), ugljični otisak za drvene pelete pao je na 0.06 kgCO2e/kWh.

Ovi faktori bili su glavni pokretač klimatskog i energetskog plana Evropske komisije za 2020. godinu. Budući da je prepoznao da bioenergija može biti održiva i pomoći Evropi da ispuni svoje ciljeve u pogledu emisija ugljika, ovaj plan je pomogao da se kompanija poput Enviva stvori u Evropi u trgovini drvenim peletima u procvatu.

Dakle, drveće može biti idealan izvor obnovljive energije ako se njime pravilno upravlja. Osim što osiguravaju gorivo i smanjuju emisiju ugljika, oni mogu obavljati važnu funkciju recikliranja hranjivih tvari iz podzemlja u gornji sloj tla. Drveće koje se poseče može se ponovo posaditi. Ovo se znatno razlikuje od – i ne treba ga brkati – od korištenja drveća iz prašuma ili starih šuma.