„A pelletüzemek többsége kicsi, átlagosan 9000 tonna éves kapacitással. A 2013-as pellethiány-problémák után, amikor csak körülbelül 29 000 tonnát gyártottak, az ágazat exponenciális növekedést mutatott, 2016-ban elérte a 88 000 tonnát, és az előrejelzések szerint 2021-re eléri a 290 000 tonnát.

Chile primer energiájának 23 százalékát biomasszából nyeri. Ide tartozik a tűzifa, amely a háztartások fűtésében széles körben használt tüzelőanyag, de a helyi légszennyezéshez is kapcsolódik. Az elmúlt években az új technológiák, valamint a tisztább és hatékonyabb biomassza tüzelőanyagok, például a pellet, jó ütemben haladnak előre. Dr. Laura Azocar, a La Frontera Egyetem kutatója betekintést nyújt a chilei pelletgyártással kapcsolatos piacok és technológiák kontextusába és jelenlegi helyzetébe.

DR. AZOCAR SZERINT a tűzifa elsődleges energiaforrásként való felhasználása Chile sajátos jellemzője. Ez összefügg a chilei hagyományokkal és kultúrával, az erdei biomassza bősége, a fosszilis tüzelőanyagok magas költsége, valamint a közép-déli zóna hideg és csapadékos telei mellett.

Erdős ország

Ennek az állításnak a kontextusba helyezéséhez meg kell említeni, hogy Chilében jelenleg 17,5 millió hektár erdő van: 82 százaléka természetes erdő, 17 százaléka ültetvények (főleg fenyő és eukaliptusz), 1 százaléka pedig vegyes termelés.

Ez azt jelentette, hogy az országban tapasztalt gyors növekedés ellenére az egy főre jutó jelenlegi évi 21 000 USD bevétel és a 80 éves várható élettartam ellenére az otthoni fűtési rendszerek terén továbbra is fejletlen.

Valójában a teljes fűtésre felhasznált energia 81 százaléka tűzifából származik, ami azt jelenti, hogy Chilében jelenleg mintegy 1,7 millió háztartás használja ezt a tüzelőanyagot, ami éves szinten több mint 11,7 millió m³ fafogyasztást jelent.

Hatékonyabb alternatívák

A magas tűzifa-fogyasztás a chilei légszennyezéssel is összefügg. A lakosság 56 százaléka, azaz közel 10 millió ember van kitéve 2,5 pm-nél (PM2,5) kisebb, 20 mg/m³ szemcsés anyag (PM) éves koncentrációjának.

Ennek a PM2,5-nek nagyjából a fele a tűzifa elégetésének tulajdonítható/Ez számos tényezőnek köszönhető, mint például a rosszul szárított fa, a kályha alacsony hatásfoka és az otthonok rossz szigetelése. Ezen túlmenően, bár a tűzifa égetését szén-dioxid (C02) semlegesnek feltételezzük, a kályhák alacsony hatásfoka a kerozin és a cseppfolyósított gáztűzhelyek által kibocsátott C02-kibocsátással egyenértékű.

Az elmúlt években a chilei oktatási szint emelkedése egy felhatalmazottabb társadalmat eredményezett, amely a természeti örökség megőrzésével és a környezetvédelemmel kapcsolatos igényeket kezdett kifejezni.

A fentiekkel együtt a kutatás exponenciális fejlődése és a fejlett humán tőke létrehozása lehetővé tette az ország számára, hogy szembenézzen ezekkel a kihívásokkal azáltal, hogy új technológiákat és új tüzelőanyagokat keres, amelyek kielégítik a meglévő lakásfűtési igényeket. Az egyik ilyen alternatíva a pelletgyártás volt.

Tűzhely kapcsoló ki

A pellet felhasználása iránti érdeklődés Chilében 2009 körül indult meg, ekkor kezdődött el a pelletkályhák és kazánok importja Európából. A behozatal magas költsége azonban kihívásnak bizonyult, és a behozatal lassú volt.

Használatának népszerűsítésére a Környezetvédelmi Minisztérium 2012-ben tűzhely- és kazáncsere programot indított a lakossági és az ipari szektor számára. Ennek a leállási programnak köszönhetően 2012-ben több mint 4000 egység került beépítésre, ami azóta a háromszorosára nőtt. néhány helyi készülékgyártó beépítése.

Ezeknek a kályháknak és kazánoknak a fele a lakossági szektorban, 28 százaléka a közintézményekben és körülbelül 22 százaléka az ipari szektorban található.

Nem csak fapellet

A pelletet Chilében főként radiata fenyőből (Pinus radiata) állítják elő, amely egy gyakori ültetvényfaj. 2017-ben 32 különböző méretű pelletüzem működött az ország középső és déli területein.

- A pelletüzemek többsége kicsi, átlagosan 9000 tonna éves kapacitással. A 2013-as pellethiány-problémák után, amikor csak körülbelül 29 000 tonnát gyártottak, az ágazat exponenciális növekedést mutatott, 2016-ban elérte a 88 000 tonnát, és az előrejelzések szerint 2020-ra eléri a 190 000 tonnát, mondta Dr. Azocar.

Az erdei biomassza bősége ellenére ez az új „fenntartható” chilei társadalom érdeklődést váltott ki a vállalkozók és a kutatók részéről a sűrűsített biomassza-üzemanyagok előállításához szükséges alternatív nyersanyagok keresése iránt. Számos nemzeti kutatóközpont és egyetem végzett kutatást ezen a területen.

A La Frontera Egyetemen a BIOREN Scientific Nucleushoz tartozó Hulladék- és Bioenergia-gazdálkodási Központ, amely a vegyészmérnöki tanszékhez kapcsolódik, kidolgozott egy szűrési módszert az energiapotenciállal rendelkező helyi biomassza-források azonosítására.

Mogyoróhéj és búzaszalma

A tanulmány megállapította, hogy a mogyoróhéj a legjobb égethető biomassza. Emellett a búzaszalma kitűnt magas rendelkezésre állásával és a szalma- és tarlóégetés szokásos gyakorlata által generált környezeti hatásokkal. A búza Chilében jelentős növény, mintegy 286 000 hektáron termesztik, és évente körülbelül 1,8 millió tonna szalmát termel.

A mogyoróhéj esetében bár ez a biomassza közvetlenül elégethető, a kutatások a pelletgyártásra való felhasználására összpontosítottak. Az ok a helyi valósághoz alkalmazkodó szilárd biomassza tüzelőanyagok előállításának kihívásában rejlik, ahol a közpolitikák a fatüzelésű kályhák pelletkályhákra cseréjéhez vezettek a helyi légszennyezés problémáinak kezelése érdekében.

Az eredmények biztatóak, az előzetes megállapítások szerint ezek a pelletek megfelelnek az ISO 17225-1 (2014) szabvány szerint a fás eredetű pelletekre megállapított paramétereknek.

A búzaszalma esetében torrefikációs vizsgálatokat végeztek annak érdekében, hogy javítsák e biomassza bizonyos jellemzőit, mint például a szabálytalan méretet, az alacsony térfogatsűrűséget és az alacsony fűtőértéket.

A torrefálást, egy közepes hőmérsékleten, közömbös környezetben végzett termikus eljárást kifejezetten ehhez a mezőgazdasági maradékhoz optimalizálták. A kezdeti eredmények a visszatartott energia és a fűtőérték jelentős növekedésére utalnak mérsékelt, 150 ℃ alatti üzemi körülmények között.

Ezzel a torrefikált biomasszával kísérleti léptékben előállított úgynevezett fekete pelletet az ISO 17225-1 (2014) európai szabvány szerint jellemezték. Az eredmények kedvezőek voltak: a torrefakciós előkezelési eljárásnak köszönhetően a látszólagos sűrűség 469 kg/m³-ról 568 kg/m³-re nőtt.

A függőben lévő kihívások a torrefikált búzaszalma-pellet mikroelem-tartalmának csökkentését célzó technológiák felkutatására irányulnak annak érdekében, hogy a hazai piacra kerülő, az országot sújtó környezetvédelmi problémák leküzdését segítő termék szülessen.