De ce copacii sunt o sursă ideală de energie regenerabilă

Una dintre cele mai controversate resurse de energie regenerabilă este biomasa lemnoasă, cum ar fi copacii. Nu ar trebui să fie, deoarece biomasa poate fi o resursă extrem de durabilă, dacă este gestionată corespunzător.

Am locuit cinci ani în Hawaii, unde am lucrat la o companie care gestiona pădurile (printre altele). Mi s-a cerut uneori să susțin discuții la liceul local despre energie și durabilitate. În timpul unei discuții, un student a spus „Am auzit că vei tăia toți copacii”.

În acel moment, mi-am dat seama că viziunea ei despre silvicultură era aproape la fel cu viziunea mea despre silvicultură când am crescut în Weyerhauser tara din Oklahoma. Pe atunci îi vedeam pe pădurari ca pe oameni care tăiau copaci și îi asociam tăiere clară.

Biomasă durabilă

Părerile mele s-au schimbat mult de atunci, pentru că înțeleg mai bine ceea ce fac pădurarii. Pădurarii gestionează pădurile. Cu o pădure gestionată, uneori asta înseamnă că recoltați copacii așa cum ați recolta orice altă cultură. Dar gestionarea unei păduri presupune și înlocuirea a ceea ce tăiați.

Când luăm în considerare biomasa ca sursă de energie, există multe capcane potențiale. Unele forme de biomasă sunt consumatori mari de nutrienți și, ca atare, cerințele de fertilizare pot fi mari. Acest lucru poate implica aporturi mari de combustibili fosili pentru a produce îngrășământ și un risc mai mare de epuizare a solului. De asemenea, unele culturi sunt consumatori mari de apă.

Copacii sunt diferiți. În primii 10 ani sau cam asa ceva ai vieții lor, ei generează biomasă la o rată de 7-10 tone uscate pe acru pe an. Este posibil să vedeți și alte surse de biomasă care susțin randamente atât de mari, dar acestea au fost aproape sigur obținute cu îngrășământ și multă apă.

Dar există un motiv și mai convingător pentru a folosi copacii. Spre deosebire de majoritatea culturilor cu rotație scurtă, care sunt uneori discutate ca materie primă pentru producția de combustibil, copacii pot îmbunătăți de fapt calitatea și sănătatea solului.

Ce se întâmplă este că copacii pot aduce nutrienți din subsol și îi pot concentra în frunze și scoarță. Aceasta ajunge să cadă înapoi în sol și să se adauge la materialul organic din sol. În funcție de tipul de copac pe care îl utilizați, pădurile gestionate pot furniza combustibil, îmbunătățind în același timp calitatea solului.

Reciclarea Carbonului

Desigur, o întrebare cheie este amprenta de carbon a utilizării copacilor ca combustibil. Copacii care sunt arși pentru energie eliberează dioxid de carbon care a fost recent sechestrat de copac.

În timpul ciclului de creștere și, ulterior, arderea copacului, stocul net de dioxid de carbon din atmosferă nu se modifică. Acest lucru este diferit de arderea cărbunelui, de exemplu, care eliberează dioxid de carbon antic și crește stocul net de dioxid de carbon din atmosferă.

În realitate, există factori suplimentari care influențează echilibrul de carbon al schemelor de transformare a lemnului în energie. Rădăcinile copacilor, de exemplu, captează carbon suplimentar sub sol. În unele cazuri, acele rădăcini pot dura zeci de ani, obținând carbon dincolo de ceea ce era în partea utilizabilă a copacului.

Pe cealaltă parte a ecuației se află orice aport de energie necesar pentru a crește, a transporta și a converti copacul într-o formă utilizabilă, cum ar fi peleții. Cu toate acestea, o analiză a ciclului de viață (LCA) poate sorta diferitele intrări și ieșiri și poate calcula o amprentă de carbon.

Cum se strâng copacii

Din fericire, acest lucru s-a făcut. Enviva Inc. este o companie cotată la bursă cu sediul în Maryland și cel mai mare producător mondial de pelete de lemn durabil. Acești peleți sunt utilizați în principal pentru a înlocui cărbunele în centralele europene pe cărbune.

În 2019, unul dintre cei mai mari acționari ai Enviva a întrebat o firmă de cercetare independentă Cercetare și analiză de impact fără limite pentru a revizui durabilitatea și impactul de carbon al energiei peleților din lemn. Boundless a folosit literatura actuală revizuită de colegi cu privire la impactul gazelor cu efect de seră (GES) al peleților de lemn pentru a crea o analiză a ciclului de viață (LCA) a emisiilor de GES din lanțul de aprovizionare cu peleți de lemn. Ei au comparat amprenta de carbon a peleților de lemn cu alți combustibili precum cărbunele și gazul natural.

Raportul este disponibil aici, dar au existat o serie de constatări importante. În special, raportul a evidențiat faptul că bioenergia pe bază de lemn poate completa resursele intermitente precum energia eoliană și solară cu energie fermă. Acest lucru se face adesea astăzi cu centralele electrice pe gaz natural cu ciclu rapid, dar peleții de lemn pot realiza acest lucru la o fracțiune din amprenta de carbon.

Sursa: Enviva Inc.

Cărbunele are o intensitate a gazelor cu efect de seră de 1.00 kilograme de echivalent dioxid de carbon pe kilowatt-oră (kWH) de energie electrică produsă. Gazul natural în ciclu combinat (CC) a fost semnificativ mai bun la 0.44 kgCO2e/kWh.

Dar electricitatea produsă din peleți de lemn a avut o intensitate a carbonului de doar 0.13 kgCO2e/kWh – cu 87% mai mică decât cărbunele și cu 70% mai mică decât gazul natural pentru întregul ciclu de viață. Atunci când este utilizat într-o aplicație combinată de căldură și energie (CHP), amprenta de carbon pentru peleții de lemn a scăzut la 0.06 kgCO2e/kWh.

Acești factori au fost un factor major din spatele planului de climă și energie al Comisiei Europene pentru 2020. Deoarece a recunoscut că bioenergia ar putea fi durabilă și ar putea ajuta Europa să-și atingă obiectivele de emisii de carbon, acest plan a contribuit la crearea unui comerț în plină expansiune de peleți de lemn de către companii precum Enviva în Europa.

Deci, copacii pot fi o sursă ideală de energie regenerabilă dacă sunt gestionați corespunzător. Pe lângă furnizarea de combustibil și reducerea emisiilor de carbon, ele pot îndeplini o funcție importantă de reciclare a nutrienților din subsol în suprafața solului. Copacii tăiați pot fi replantați. Acest lucru este net diferit de – și nu trebuie confundat cu – folosirea copacilor din pădurile tropicale sau pădurile vechi.