„Większość fabryk peletek jest małych, a ich średnia roczna wydajność wynosi około 9 000 ton.Po problemach z niedoborem pelletu w 2013 r., kiedy wyprodukowano tylko około 29 000 ton, sektor wykazał wykładniczy wzrost sięgający 88 000 ton w 2016 r. i przewiduje się, że osiągnie co najmniej 290 000 ton do 2021 r.”

Chile pozyskuje 23 procent swojej pierwotnej energii z biomasy.Obejmuje to drewno opałowe, paliwo szeroko stosowane w ogrzewaniu domów, ale także związane z lokalnym zanieczyszczeniem powietrza.W ostatnich latach nowe technologie oraz czystsze i wydajniejsze paliwa z biomasy, takie jak pellet, rozwijają się w dobrym tempie.Dr Laura Azocar, naukowiec z Uniwersytetu La Frontera, oferuje wgląd w kontekst i aktualny stan rynków i technologii związanych z produkcją pelletu w Chile.

WEDŁUG DR AZOCARA wykorzystanie drewna opałowego jako podstawowego źródła energii jest szczególną cechą Chile.Jest to związane z chilijskimi tradycjami i kulturą, oprócz obfitości biomasy leśnej, wysokich kosztów paliw kopalnych oraz mroźnych i deszczowych zim w strefie środkowo-południowej.

Kraj leśny

Dla kontekstualizacji tego stwierdzenia należy wspomnieć, że Chile ma obecnie 17,5 mln hektarów (ha) lasów: 82 proc. lasów naturalnych, 17 proc. plantacji (głównie sosen i eukaliptusów) i 1 proc. produkcji mieszanej.

Oznacza to, że pomimo szybkiego rozwoju kraju, przy obecnym dochodzie na mieszkańca wynoszącym 21 000 USD rocznie i średniej długości życia wynoszącej 80 lat, kraj ten pozostaje słabo rozwinięty pod względem systemów ogrzewania domów.

W rzeczywistości 81 procent całkowitej energii zużywanej na ogrzewanie pochodzi z drewna opałowego, co oznacza, że ​​obecnie około 1,7 miliona gospodarstw domowych w Chile korzysta z tego paliwa, osiągając łączne roczne zużycie ponad 11,7 miliona m³ drewna.

Bardziej wydajne alternatywy

Wysokie zużycie drewna opałowego wiąże się również z zanieczyszczeniem powietrza w Chile.56 procent populacji, czyli blisko 10 milionów ludzi, jest narażonych na roczne stężenia 20 mg na m³ pyłu zawieszonego (PM) poniżej 2,5 pm (PM2,5).

Około połowa tego PM2,5 przypisywana jest spalaniu drewna opałowego. Wynika to z wielu czynników, takich jak źle wysuszone drewno, niska wydajność pieca i słaba izolacja domów.Ponadto, chociaż zakłada się, że spalanie drewna opałowego jest neutralne pod względem dwutlenku węgla (CO2), niska sprawność pieców implikuje emisje CO2 równoważne emisji emitowanej przez piece naftowe i gazowe.

W ostatnich latach wzrost poziomu edukacji w Chile zaowocował bardziej upodmiotowionym społeczeństwem, które zaczęło manifestować żądania związane z zachowaniem dziedzictwa naturalnego i troską o środowisko.

Wraz z powyższym, wykładniczy rozwój badań i generowanie zaawansowanego kapitału ludzkiego umożliwiło krajowi stawienie czoła tym wyzwaniom poprzez poszukiwanie nowych technologii i nowych paliw, które odpowiadają na istniejące zapotrzebowanie na ogrzewanie domów.Jedną z tych alternatyw jest produkcja pelletu.

Wyłącznik pieca

Zainteresowanie wykorzystaniem pelletu w Chile powstało około 2009 roku, kiedy to rozpoczął się import pieców i kotłów na pellet z Europy.Jednak wysokie koszty importu okazały się wyzwaniem, a absorpcja była powolna.

Aby spopularyzować jego zastosowanie, Ministerstwo Środowiska uruchomiło w 2012 r. program wymiany pieców i kotłów w sektorze mieszkaniowym i przemysłowym. Dzięki temu programowi w 2012 r. zainstalowano ponad 4 tys. włączenie niektórych lokalnych producentów urządzeń.

Połowa tych pieców i kotłów znajduje się w sektorze mieszkaniowym, 28 procent w instytucjach publicznych i około 22 procent w sektorze przemysłowym.

Nie tylko pellet drzewny

Pellet w Chile produkowany jest głównie z sosny radiata (Pinus radiata), pospolitego gatunku plantacyjnego.W 2017 roku w centralnej i południowej części kraju znajdowały się 32 różnej wielkości wytwórnie pelletu.

- Większość zakładów produkujących pelet jest niewielka, a ich średnia roczna wydajność wynosi około 9 000 ton.Po problemach z niedoborem pelletu w 2013 r., kiedy wyprodukowano tylko około 29 000 ton, sektor wykazał wykładniczy wzrost sięgający 88 000 ton w 2016 r. i przewiduje się, że osiągnie co najmniej 190 000 ton do 2020 r., powiedział dr Azocar.

Pomimo obfitości biomasy leśnej, to nowe „zrównoważone” chilijskie społeczeństwo wzbudziło zainteresowanie przedsiębiorców i badaczy poszukiwaniem alternatywnych surowców do produkcji zagęszczonych paliw z biomasy.Istnieje wiele krajowych ośrodków badawczych i uniwersytetów, które rozwinęły badania w tym zakresie.

Na Uniwersytecie La Frontera Centrum Zarządzania Odpadami i Bioenergią, które należy do Jądra Naukowego BIOREN i jest powiązane z Wydziałem Inżynierii Chemicznej, opracowało metodę przesiewową do identyfikacji lokalnych źródeł biomasy o potencjale energetycznym.

Łuska orzecha laskowego i słoma pszeniczna

W badaniu zidentyfikowano łuski orzecha laskowego jako biomasę o najlepszych właściwościach do spalania.Ponadto słoma pszeniczna wyróżnia się wysoką dostępnością i wpływem na środowisko, jaki generuje zwyczajowa praktyka wypalania słomy i ścierniska.Pszenica jest główną uprawą w Chile, uprawianą na około 286 000 ha i wytwarzającą około 1,8 miliona ton słomy rocznie.

W przypadku łusek orzechów laskowych, mimo że biomasa ta mogłaby być bezpośrednio spalana, badania skupiły się na jej wykorzystaniu do produkcji pelletu.Powodem jest stawienie czoła wyzwaniu wytwarzania stałych paliw z biomasy, które dostosowują się do lokalnych realiów, w których polityka publiczna doprowadziła do zastąpienia pieców opalanych drewnem piecami na pelet, aby uporać się z problemami lokalnego zanieczyszczenia powietrza.

Wyniki były zachęcające, wstępne ustalenia sugerują, że te pellety byłyby zgodne z parametrami ustalonymi dla pelletu pochodzenia drzewnego zgodnie z ISO 17225-1 (2014).

W przypadku słomy pszennej przeprowadzono testy toryfikacji w celu poprawy niektórych cech tej biomasy, takich jak m.in. nieregularny rozmiar, niska gęstość nasypowa i niska wartość opałowa.

Torfaction, proces termiczny prowadzony w umiarkowanych temperaturach w środowisku obojętnym, został zoptymalizowany specjalnie dla tej pozostałości rolniczej.Wstępne wyniki sugerują znaczny wzrost energii zatrzymanej i wartości opałowej w umiarkowanych warunkach pracy poniżej 150℃.

Tak zwany czarny pellet wyprodukowany na skalę pilotażową z tej prażonej biomasy scharakteryzowano zgodnie z normą europejską ISO 17225-1 (2014).Wyniki były pomyślne, osiągając wzrost gęstości pozornej z 469 kg/m³ do 568 kg/m³ dzięki wstępnemu procesowi toryfikacji.

Oczekujące wyzwania mają na celu znalezienie technologii zmniejszania zawartości mikroelementów w peletach ze srażonej słomy pszennej w celu uzyskania produktu, który może wejść na rynek krajowy, pomagając w walce z problemami środowiskowymi, które dotykają kraj.