„Većina tvornica peleta su male s prosječnim godišnjim kapacitetom od oko 9 000 tona. Nakon problema s nestašicom peleta 2013. kada je proizvedeno samo oko 29 000 tona, sektor je pokazao eksponencijalni rast dosegnuvši 88 000 tona u 2016. i predviđa se da će dosegnuti najmanje 290 000 tona do 2021.

Čile dobiva 23 posto svoje primarne energije iz biomase. To uključuje ogrjevno drvo, gorivo koje se široko koristi za grijanje kućanstava, ali je također povezano s lokalnim onečišćenjem zraka. Posljednjih godina nove tehnologije te čišća i učinkovitija goriva iz biomase, poput peleta, napreduju dobrim tempom. Dr. Laura Azocar, istraživačica na Sveučilištu La Frontera, nudi uvid u kontekst i trenutno stanje tržišta i tehnologija povezanih s proizvodnjom peleta u Čileu.

PREMA DR. AZOCAR-u, korištenje ogrjevnog drva kao primarnog izvora energije posebno je obilježje Čilea. To je povezano s čileanskom tradicijom i kulturom, uz obilje šumske biomase, visoku cijenu fosilnih goriva te hladne i kišne zime u središnjem i južnom pojasu.

Šumska zemlja

Kako bismo kontekstualizirali ovu izjavu, treba spomenuti da Čile trenutno ima 17,5 milijuna hektara (ha) šuma: 82 posto prirodne šume, 17 posto plantaže (uglavnom borova i eukaliptusa) i 1 posto mješovite proizvodnje.

To je značilo da usprkos brzom rastu koji je zemlja doživjela, s trenutnim prihodom po stanovniku od 21 000 USD godišnje i očekivanim životnim vijekom od 80 godina, ostaje nerazvijena u pogledu sustava kućnog grijanja.

Zapravo, od ukupne energije potrošene za grijanje, 81 posto dolazi od ogrjevnog drva, što znači da oko 1,7 milijuna kućanstava u Čileu trenutno koristi ovo gorivo, dostižući ukupnu godišnju potrošnju od preko 11,7 milijuna m³ drva.

Učinkovitije alternative

Velika potrošnja drva za ogrjev također je povezana sa zagađenjem zraka u Čileu. 56 posto stanovništva, odnosno blizu 10 milijuna ljudi izloženo je godišnjim koncentracijama od 20 mg po m³ čestica (PM) manje od 2,5 popodne (PM2,5).

Otprilike polovica tih PM2,5 pripisuje se izgaranju drva za ogrjev/To je zbog niza čimbenika kao što su loše osušeno drvo, niska učinkovitost peći i loša izolacija domova. Osim toga, iako se pretpostavlja da je izgaranje ogrjevnog drva neutralno prema ugljičnom dioksidu (C02), niska učinkovitost peći je implicirala emisije C02 ekvivalentne onoj koju emitiraju peći na kerozin i ukapljeni plin.

Posljednjih godina, povećanje razine obrazovanja u Čileu rezultiralo je osnaženim društvom koje je počelo manifestirati zahtjeve vezane uz očuvanje prirodne baštine i brigu za okoliš.

Zajedno s gore navedenim, eksponencijalni razvoj istraživanja i stvaranje naprednog ljudskog kapitala omogućili su zemlji da se suoči s ovim izazovima kroz potragu za novim tehnologijama i novim gorivima koji rješavaju postojeću potrebu za grijanjem doma. Jedna od tih alternativa bila je proizvodnja peleta.

Isključenje štednjaka

Zanimanje za korištenje peleta u Čileu se pojavilo oko 2009. godine kada je počeo uvoz peći i kotlova na pelete iz Europe. Međutim, visoki troškovi uvoza pokazali su se izazovom i usvajanje je bilo sporo.

Kako bi populariziralo njegovu upotrebu, Ministarstvo okoliša pokrenulo je program zamjene štednjaka i bojlera 2012. godine za stambene i industrijske sektore. Zahvaljujući ovom programu isključivanja, 2012. godine instalirano je više od 4 000 jedinica, broj koji se od tada utrostručio s osnivanje nekih lokalnih proizvođača kućanskih aparata.

Polovica tih peći i kotlova nalazi se u stambenom sektoru, 28 posto u javnim ustanovama i oko 22 posto u industrijskom sektoru.

Ne samo drvene pelete

Peleti se u Čileu uglavnom proizvode od radijatnog bora (Pinus radiata), uobičajene plantažne vrste. U 2017. godini postojale su 32 tvornice peleta različitih veličina raspoređene u središnjem i južnom dijelu zemlje.

- Većina tvornica peleta su male s prosječnim godišnjim kapacitetom od oko 9 000 tona. Nakon problema s nestašicom peleta 2013. kada je proizvedeno samo oko 29 000 tona, sektor je pokazao eksponencijalni rast dosegnuvši 88 000 tona u 2016. i predviđa se da će dosegnuti najmanje 190 000 tona do 2020., rekao je dr. Azocar.

Unatoč obilju šumske biomase, ovo novo "održivo" čileansko društvo izazvalo je interes poduzetnika i istraživača u potrazi za alternativnim sirovinama za proizvodnju goriva od zgusnute biomase. Brojni su nacionalni istraživački centri i sveučilišta koja su razvila istraživanja u ovom području.

Na Sveučilištu La Frontera, Centar za upravljanje otpadom i bioenergijom, koji pripada znanstvenoj jezgri BIOREN i povezan je s Odjelom za kemijsko inženjerstvo, razvio je metodu pregleda za identifikaciju lokalnih izvora biomase s energetskim potencijalom.

Lješnjak i pšenična slama

Studija je identificirala ljusku lješnjaka kao biomasu s najboljim karakteristikama za sagorijevanje. Osim toga, pšenična slama se ističe svojom visokom dostupnošću i utjecajem na okoliš koji nastaje uobičajenom praksom spaljivanja slame i strništa. Pšenica je glavna kultura u Čileu, uzgaja se na oko 286 000 ha i proizvodi oko 1,8 milijuna tona slame godišnje.

U slučaju ljuske lješnjaka, iako se ta biomasa može izravno spaliti, istraživanja su usmjerena na njezinu upotrebu za proizvodnju peleta. Razlog leži u suočavanju s izazovom proizvodnje krutih goriva iz biomase koja se prilagođavaju lokalnoj stvarnosti, gdje su javne politike dovele do zamjene peći na drva pećima na pelete, kako bi se riješili problemi lokalnog onečišćenja zraka.

Rezultati su bili ohrabrujući, preliminarni nalazi pokazuju da bi ovi peleti bili u skladu s parametrima utvrđenim za pelete drvenog podrijetla prema ISO 17225-1 (2014).

U slučaju pšenične slame, provedeni su testovi torefikacije kako bi se poboljšale neke karakteristike ove biomase kao što su nepravilna veličina, niska nasipna gustoća i niska kalorična vrijednost, između ostalog.

Torefikacija, toplinski proces koji se provodi na umjerenim temperaturama u inertnom okruženju, optimiziran je posebno za ovaj poljoprivredni ostatak. Početni rezultati sugeriraju značajno povećanje zadržane energije i kalorične vrijednosti pri umjerenim radnim uvjetima ispod 150 ℃.

Takozvani crni pelet proizveden u pilot mjeri s ovom toreficiranom biomasom karakteriziran je prema europskoj normi ISO 17225-1 (2014). Rezultati su bili povoljni, dosegnuvši povećanje prividne gustoće sa 469 kg po m³ na 568 kg po m³ zahvaljujući procesu predtretmana torefikacijom.

Predstojeći izazovi usmjereni su na pronalaženje tehnologija za smanjenje sadržaja mikroelemenata u peletama toreficirane pšenične slame kako bi se dobio proizvod koji može ući na nacionalno tržište, pomažući u borbi protiv ekoloških problema koji pogađaju zemlju.