»Večina obratov za proizvodnjo peletov je majhnih s povprečno letno zmogljivostjo okoli 9 000 ton. Po težavah s pomanjkanjem peletov leta 2013, ko je bilo proizvedenih le okoli 29 000 ton, je sektor pokazal eksponentno rast in leta 2016 dosegel 88 000 ton, do leta 2021 pa naj bi dosegel vsaj 290 000 ton.

Čile pridobi 23 odstotkov primarne energije iz biomase. To vključuje drva, gorivo, ki se pogosto uporablja za ogrevanje gospodinjstev, vendar je povezano tudi z lokalnim onesnaževanjem zraka. V zadnjih letih se nove tehnologije ter čistejša in učinkovitejša biomasna goriva, kot so peleti, zelo hitro uveljavljajo. Dr. Laura Azocar, raziskovalka na Univerzi La Frontera, ponuja vpogled v kontekst in trenutno stanje trgov in tehnologij, povezanih s proizvodnjo peletov v Čilu.

PO DR. AZOCARJU je uporaba drv kot primarnega vira energije posebna značilnost Čila. To je povezano s čilsko tradicijo in kulturo, poleg obilice gozdne biomase, visokih stroškov fosilnih goriv ter mrzlih in deževnih zim v osrednjem in južnem območju.

Gozdna dežela

Za kontekstualizacijo te izjave je treba omeniti, da ima Čile trenutno 17,5 milijona hektarjev (ha) gozdov: 82 odstotkov naravnih gozdov, 17 odstotkov nasadov (predvsem borovcev in evkaliptusa) in 1 odstotek mešane pridelave.

To je pomenilo, da kljub hitri rasti, ki jo je doživela država, s trenutnim dohodkom na prebivalca 21 000 USD na leto in pričakovano življenjsko dobo 80 let, ostaja premalo razvita v smislu sistemov ogrevanja domov.

Pravzaprav 81 odstotkov celotne energije, porabljene za ogrevanje, izvira iz drv, kar pomeni, da približno 1,7 milijona gospodinjstev v Čilu trenutno uporablja to gorivo, ki dosegajo skupno letno porabo več kot 11,7 milijona m³ lesa.

Učinkovitejše alternative

Visoka poraba drv je povezana tudi z onesnaženostjo zraka v Čilu. 56 odstotkov prebivalstva, to je skoraj 10 milijonov ljudi, je izpostavljenih letni koncentraciji 20 mg na m³ trdnih delcev (PM) manj kot 14:50 (PM2,5).

Približno polovica teh delcev PM2,5 se pripiše izgorevanju drv/To je posledica številnih dejavnikov, kot so slabo posušen les, nizka učinkovitost peči in slaba izolacija domov. Poleg tega, čeprav se domneva, da je zgorevanje drv nevtralno glede ogljikovega dioksida (C02), je nizka učinkovitost peči pomenila emisije C02, ki so enakovredne tistim, ki jih oddajajo peči na kerozin in utekočinjen plin.

V zadnjih letih je zvišanje ravni izobrazbe v Čilu povzročilo močnejšo družbo, ki je začela izražati zahteve v zvezi z ohranjanjem naravne dediščine in skrbjo za okolje.

Skupaj z zgoraj navedenim sta eksponentni razvoj raziskav in ustvarjanje naprednega človeškega kapitala omogočila državi, da se sooči s temi izzivi z iskanjem novih tehnologij in novih goriv, ​​ki obravnavajo obstoječo potrebo po ogrevanju domov. Ena od teh alternativ je bila proizvodnja peletov.

Izklop peči

Zanimanje za uporabo peletov v Čilu se je pojavilo okoli leta 2009, v tem času pa se je začel uvoz peči in kotlov na pelete iz Evrope. Vendar so se visoki stroški uvoza izkazali za izziv in uvajanje je bilo počasno.

Za popularizacijo njegove uporabe je ministrstvo za okolje leta 2012 začelo program zamenjave peči in kotla za stanovanjske in industrijske sektorje. Zahvaljujoč temu programu zamenjave je bilo leta 2012 nameščenih več kot 4 000 enot, število, ki se je od takrat potrojilo z vključitev nekaterih lokalnih proizvajalcev aparatov.

Polovica teh peči in kotlov je v stanovanjskem sektorju, 28 odstotkov v javnih ustanovah in okoli 22 odstotkov v industrijskem sektorju.

Ne samo lesni peleti

Pelete v Čilu proizvajajo predvsem iz radiatnega bora (Pinus radiata), običajne vrste nasadov. Leta 2017 je bilo v osrednjem in južnem delu države 32 obratov za proizvodnjo peletov različnih velikosti.

- Večina obratov za proizvodnjo peletov je majhnih s povprečno letno zmogljivostjo okoli 9 000 ton. Po težavah s pomanjkanjem peletov leta 2013, ko je bilo proizvedenih le okoli 29 000 ton, je sektor pokazal eksponentno rast in leta 2016 dosegel 88 000 ton, do leta 2020 pa naj bi dosegel vsaj 190 000 ton, je dejal dr. Azocar.

Kljub obilici gozdne biomase je ta nova »trajnostna« čilska družba pri podjetnikih in raziskovalcih vzbudila zanimanje za iskanje alternativnih surovin za proizvodnjo zgoščenih goriv iz biomase. Obstajajo številni nacionalni raziskovalni centri in univerze, ki so razvile raziskave na tem področju.

Na Univerzi La Frontera je Center za ravnanje z odpadki in bioenergijo, ki pripada znanstvenemu jedru BIOREN in je povezan z oddelkom za kemijsko inženirstvo, razvil metodo presejanja za identifikacijo lokalnih virov biomase z energetskim potencialom.

Lešnikova lupina in pšenična slama

Študija je opredelila lešnikovo lupino kot biomaso z najboljšimi lastnostmi za sežig. Poleg tega je pšenična slama izstopala po visoki razpoložljivosti in vplivu na okolje, ki ga ustvarja običajna praksa sežiganja slame in strnišča. Pšenica je glavni pridelek v Čilu, gojijo jo na približno 286 000 ha in proizvedejo približno 1,8 milijona ton slame letno.

V primeru lešnikovih luščin, čeprav bi to biomaso lahko neposredno sežgali, so se raziskave osredotočile na njeno uporabo za proizvodnjo peletov. Razlog je v soočanju z izzivom pridobivanja trdnih biomasnih goriv, ​​ki se prilagajajo lokalni realnosti, kjer so javne politike privedle do zamenjave peči na drva s pečmi na pelete, da bi se spopadli s problemi lokalnega onesnaževanja zraka.

Rezultati so bili spodbudni, predhodne ugotovitve kažejo, da bi ti peleti ustrezali parametrom, določenim za pelete lesnega izvora po ISO 17225-1 (2014).

V primeru pšenične slame so bili opravljeni testi torefikacije, da bi izboljšali nekatere lastnosti te biomase, kot so neenakomerna velikost, nizka nasipna gostota in nizka kalorična vrednost, med drugim.

Torefikacija, termični postopek, ki se izvaja pri zmernih temperaturah v inertnem okolju, je bil optimiziran posebej za te kmetijske ostanke. Začetni rezultati kažejo na znatno povečanje zadržane energije in kalorične vrednosti pri zmernih delovnih pogojih pod 150 ℃.

Tako imenovani črni pelet, proizveden v pilotnem obsegu s to toreficirano biomaso, je bil karakteriziran v skladu z evropskim standardom ISO 17225-1 (2014). Rezultati so bili ugodni, dosegli so povečanje navidezne gostote s 469 kg na m³ na 568 kg na m³ zahvaljujoč postopku predhodne obdelave s torefikacijo.

Nerešeni izzivi so usmerjeni v iskanje tehnologij za zmanjšanje vsebnosti mikroelementov v peletih iz toreficirane pšenične slame, da bi dosegli izdelek, ki lahko vstopi na nacionalni trg in pomaga pri boju proti okoljskim problemom, ki vplivajo na državo.