„Většina závodů na pelety je malá s průměrnou roční kapacitou kolem 9 000 tun. Po problémech s nedostatkem pelet v roce 2013, kdy bylo vyrobeno pouze asi 29 000 tun, odvětví vykázalo exponenciální růst dosahující 88 000 tun v roce 2016 a předpokládá se, že do roku 2021 dosáhne alespoň 290 000 tun.

Chile získává 23 procent své primární energie z biomasy. Patří sem palivové dřevo, palivo široce používané při vytápění domácností, ale také spojené s místním znečištěním ovzduší. V posledních letech se rychlým tempem prosazují nové technologie a čistší a účinnější paliva z biomasy, jako jsou pelety. Dr Laura Azocar, výzkumná pracovnice z University of La Frontera, nabízí pohled na kontext a současný stav trhů a technologií souvisejících s výrobou pelet v Chile.

PODLE DR AZOCAR je používání palivového dřeva jako primárního zdroje energie zvláštním rysem Chile. Souvisí to s chilskými tradicemi a kulturou, navíc s dostatkem lesní biomasy, vysokou cenou fosilních paliv a studenými a deštivými zimami ve středo-jižní zóně.

Lesní země

Abychom toto tvrzení uvedli do kontextu, je třeba zmínit, že Chile má v současnosti 17,5 milionu hektarů (ha) lesa: 82 procent přirozených lesů, 17 procent plantáží (hlavně borovic a eukalyptů) a 1 procento smíšené produkce.

To znamená, že navzdory rychlému růstu, který země zažila, se současným příjmem na hlavu 21 000 USD ročně a předpokládanou délkou života 80 let, zůstává nedostatečně rozvinutá, pokud jde o systémy vytápění domácností.

Ve skutečnosti pochází 81 procent z celkové energie spotřebované na vytápění z palivového dřeva, což znamená, že v současnosti toto palivo používá přibližně 1,7 milionu domácností v Chile, které dosahují celkové roční spotřeby přes 11,7 milionu m³ dřeva.

Účinnější alternativy

Vysoká spotřeba palivového dřeva souvisí také se znečištěním ovzduší v Chile. 56 procent populace, tedy téměř 10 milionů lidí, je vystaveno ročním koncentracím 20 mg na m³ částicového materiálu (PM) nižším než 14,5 pm (PM2,5).

Zhruba polovina tohoto PM2,5 se připisuje spalování palivového dřeva/To je způsobeno řadou faktorů, jako je špatně vysušené dřevo, nízká účinnost kamen a špatná izolace domů. Kromě toho, ačkoli se spalování palivového dřeva předpokládá jako neutrální pro oxid uhličitý (C02), nízká účinnost kamen znamená emise C02 ekvivalentní emisím, které vypouštějí kamna na petrolej a zkapalněný plyn.

Nárůst úrovně vzdělání v Chile v posledních letech vedl k posílení společnosti, která začala projevovat požadavky související se zachováním přírodního dědictví a péčí o životní prostředí.

Spolu s výše uvedeným exponenciální rozvoj výzkumu a vytváření pokročilého lidského kapitálu umožnily zemi čelit těmto výzvám hledáním nových technologií a nových paliv, které řeší stávající potřebu vytápění domácností. Jednou z těchto alternativ byla výroba pelet.

Vypnutí sporáku

Zájem o využití pelet v Chile byl zahájen kolem roku 2009, kdy začal dovoz peletových kamen a kotlů z Evropy. Vysoké náklady na dovoz se však ukázaly jako problém a zavádění bylo pomalé.

Pro popularizaci jeho používání zahájilo Ministerstvo životního prostředí v roce 2012 program výměn kamen a kotlů pro rezidenční a průmyslový sektor. Díky tomuto vypínacímu programu bylo v roce 2012 instalováno přes 4 000 jednotek, což je počet, který se od té doby ztrojnásobil. začlenění některých místních výrobců spotřebičů.

Polovina těchto kamen a kotlů se nachází v rezidenčním sektoru, 28 procent ve veřejných institucích a přibližně 22 procent v průmyslovém sektoru.

Nejen dřevěné pelety

Pelety v Chile se vyrábějí hlavně z borovice radiata (Pinus radiata), běžného plantážního druhu. V roce 2017 bylo ve střední a jižní části země rozmístěno 32 peletáren různých velikostí.

- Většina závodů na pelety je malá s průměrnou roční kapacitou přibližně 9 000 tun. Po problémech s nedostatkem pelet v roce 2013, kdy se vyrobilo jen asi 29 000 tun, odvětví vykázalo exponenciální růst dosahující 88 000 tun v roce 2016 a předpokládá se, že do roku 2020 dosáhne alespoň 190 000 tun, řekl Dr. Azocar.

Navzdory hojnosti lesní biomasy vyvolala tato nová „udržitelná“ chilská společnost zájem ze strany podnikatelů a výzkumníků o hledání alternativních surovin pro výrobu zhuštěných paliv z biomasy. Existuje mnoho národních výzkumných center a univerzit, které rozvinuly výzkum v této oblasti.

Na Univerzitě v La Fronteře vyvinulo Centrum pro řízení odpadů a bioenergie, které patří do BIOREN Scientific Nucleus a je spojeno s oddělením chemického inženýrství, screeningovou metodu pro identifikaci místních zdrojů biomasy s energetickým potenciálem.

Lískové oříšky a pšeničná sláma

Studie identifikovala slupky lískových ořechů jako biomasu s nejlepšími vlastnostmi ke spalování. Kromě toho se pšeničná sláma vyznačovala vysokou dostupností a dopadem na životní prostředí způsobeným obvyklou praxí spalování slámy a strniště. Pšenice je hlavní plodinou v Chile, pěstuje se na přibližně 286 000 ha a ročně produkuje asi 1,8 milionu tun slámy.

V případě slupek lískových oříšků, i když lze tuto biomasu přímo spalovat, se výzkum zaměřil na její využití pro výrobu pelet. Důvodem je čelit výzvě výroby tuhých paliv z biomasy, která se přizpůsobí místní realitě, kde veřejné politiky vedly k výměně kamen na dřevo za peletová, a vypořádat se s problémy místního znečištění ovzduší.

Výsledky jsou povzbudivé, předběžná zjištění naznačují, že tyto pelety by vyhovovaly parametrům stanoveným pro pelety dřevitého původu podle ISO 17225-1 (2014).

V případě pšeničné slámy byly provedeny torefikační testy, aby se zlepšily některé vlastnosti této biomasy, jako je mimo jiné nepravidelná velikost, nízká objemová hmotnost a nízká výhřevnost.

Torefaction, tepelný proces prováděný při mírných teplotách v inertním prostředí, byl optimalizován speciálně pro tento zemědělský zbytek. Počáteční výsledky naznačují významný nárůst zadržené energie a výhřevnosti při mírných provozních podmínkách pod 150 °C.

Takzvaná černá peleta vyrobená v poloprovozním měřítku s touto torefikovanou biomasou byla charakterizována podle evropské normy ISO 17225-1 (2014). Výsledky byly příznivé a dosáhly nárůstu objemové hmotnosti ze 469 kg na m³ na 568 kg na m³ díky procesu předúpravy torefikací.

Čekající výzvy jsou zaměřeny na nalezení technologií pro snížení obsahu mikroelementů v toreifikovaných peletách z pšeničné slámy, aby se dosáhlo produktu, který může vstoupit na národní trh, a pomůže tak bojovat proti ekologickým problémům, které postihují zemi.