Hver er kosturinn við trépillurnar

Eftir því sem afleiðingar loftslagsbreytinga flýta fyrir og verða sífellt dýrari, munu stefnur sem miða að því að stjórna koltvísýringslosun frá bruna jarðefnaeldsneytis hraða og verða sífellt ágengari.

Það er aðgengileg leið í orkuvinnslugeiranum til að draga úr kolefnislosun. Lausnin nýtir núverandi stórum kolaeldsneytisaflsvirkjunum með því að nota kol endurnýjanlegt fast eldsneyti. Þessi tiltölulega auðvelt að hrinda í framkvæmd eldsneytisrofi leiðir til stórkostlegrar lækkunar á hreinni kolefnislosun á hverja megawattstund af afli sem myndast. Skipta fast eldsneyti er viðargrind með viðarpillum.

Þetta efni hefur verið efni fyrri tíma WhiteMetrics. En í ljósi núverandi röskunar á völdum covid-19 í efnahagslífi okkar og hvernig það getur haft áhrif á stefnumörkun í orkustefnu, er mikilvægt að muna að það er tiltölulega lágmark kostnaður, auðveldur í notkun og mjög kolefnisvænlegur orkugjafalausn fyrir orku kynslóð.

Trépillur framleiddar úr endurnýjun vinnuskóga eru nú þegar stór hluti af endurnýjanlegri orkuvinnslu í mörgum löndum. Í Bretlandi hefur verið breytt tveimur stórum kolavirkjunum, Drax og Lynemouth, til að nota kögglar í stað kola. Stærsta varmaaflsvirkjun Englands, Drax, getur framleitt orku úr 100% kögglum á fjórum af 650 megawattlínum sínum. Með tiltölulega litlum tilkostnaðarbreytingu hafa umbreytta kolakrafstöðvarnar ekki tapað neinni framleiðslugetu. Hver Drax rafmagnsketill gerði 650 MW á kolum og þeir gera 650 MW á kögglum.

Og krafturinn er ekki með hléum og breytilegur. Myndin hér að neðan sýnir hvernig afl frá korneldsneyti í Bretlandi gegnir grunnhleðsluhlutverki sem er ómögulegt fyrir sól og vind. Sól myndast aldrei á nóttunni og stundum blæs ekki mjög mikið í vindinn. Fylgdu örinni á töflunni til að fá dæmi um tíma í Bretlandi þegar sól (það var á nóttunni!) Og vindur var ekki að framleiða mikið afl. Nokkrum dögum síðar var vindur að framleiða mikla orku. Pellets, ásamt kjarnorku, eru stöðugar og renna stoðum undir framboð raforku á afl eftirspurnar. Sem ávinningur fyrir þann stöðugleika bætir hvorki brennsla á kögglum né orka frá kjarnorku nettó CO2 styrk í andrúmsloftinu.

Þegar vindmyllur framleiða umtalsverðan kraft er minna jarðgas notað, jarðefnaeldsneyti sem bætir við nettó CO2 í andrúmsloftinu. Grunnhleðslan frá stóru virkjunum sem keyra á úran og kögglum gefur stöðugan grunn kolefnisrafmagns.

Viðarkorn sem framleidd eru úr sjálfbærri stjórnun skógræktar, þegar þau eru notuð til að framleiða orku, auka ekki nettó lager CO2 í andrúmsloftinu *. Nauðsynleg grunnskilyrði fyrir svæði með stýrðum skógum er ef vaxtarhraði skógar er jafn eða meiri en uppskeruhraði, þá er nettó kolefni sem haldinn er í skóginum stöðugur eða vex. Þannig er CO2 sem losnar við bruna frásogast samtímis af nýjum vexti og ekkert nýtt nýtt CO2 bætist út í andrúmsloftið: meira um þetta nokkrar málsgreinar hér að neðan.

Fyrir Drax virkjunina í Bretlandi er nettó minnkun CO2 losunar frá því að skipta um kola meðaltöl um 86%. Jarðefnaeldsneyti sem notað er í aðfangakeðju fyrir kögglar skilar kolefnisspori fyrir kögglar sem afhentir eru virkjuninni. Hafa ber í huga að jarðefnaeldsneyti sem notað er í birgðakeðjunum fyrir jarðgas, kol eða dísel bætir einnig kolefnisspor þessara eldsneytis. Allt eldsneyti sem þarf að ná í eða rækta, hreinsa og flytja með leiðslum, vörubíl, járnbrautum og / eða skipum mun safna kolefnisfótspori ef jarðefnaeldsneyti er notað til orku, hita og / eða flutninga.

Með nokkrum forsendum um vegalengdir sem ferðast með flutningabíl, járnbrautum eða skipum, eldsneyti sem notað er á hvert tonn km, hvernig rafmagn er framleitt, skilvirkni breska virkjunarinnar með kögglum o.s.frv., Til að koma kögglum frá suðausturhluta Bandaríkjanna til virkjunar í Bretlandi er áætlað CO2 fótspor um það bil 133 kíló á megavattstund af raforku sem myndast (kg / MWhe). Myndin hér að ofan sýnir hvernig þetta er reiknað *. Að fá kol í virkjunina mun hafa svipað CO2 spor.

Andstæðingar notkunar pellets til orkuvinnslu eru ósammála þessu bókhaldi sem byggist á tveimur megin mótmælum: (1) kögglar eru ekki kolefnishlutlausir við bruna og (2) notkun pellets mun leiða til skógareyðingar. Þeir hafa rétt fyrir sér að hafa áhyggjur af kolefnislosun frá orkuvinnslu og skógrækt. en þau eru röng um hvort tveggja þegar kemur að notkun kýla til afls í háþróuðum hagkerfum.

Pellets eru nú þegar stór þáttur í alþjóðlegri viðleitni til að draga úr losun koltvísýrings. Þessar aðgerðir eru studdar af landsstefnu sem í einu eða öðru formi hvetur veiturnar til að framleiða meira kolefnislaust afl. Þessir hvatar eru venjulega niðurgreiðsla til raforku til að vega upp á móti hærri kostnaði við eldsneyti af frjókornum á móti kolum. Til að uppfylla skilyrði stefnunnar verður rafallinn að sanna með ströngum og óháðum endurskoðun að það sé nettó kolefnislegur ávinningur.

Grunnur endurskoðunarinnar er byggður á kröfu um að halda uppi hreinum stofni kolefnis sem er raðaður í skógum. Það eru mörg önnur mikilvæg viðmið til að fullnægja vottunarkröfum vegna notkunar eldsneytis úr lífríki; en hér einbeitum við okkur aðeins að því hvernig þessi skilyrði tryggja nettó kolefnisvinning.

Sem einfalt dæmi, gerðu ráð fyrir að stjórnað skógræktarsvæði sem hafi það að markmiði að rækta timbur til skógarafurðaiðnaðar rækti 500.000 tonn til viðbótar af nýju viði á ári hverju. Það árlega vaxtarhraði myndi setja mörkin fyrir hámarks flutning á ári. Ef ekki er farið yfir þessi mörk er ekki dregið úr nettóstofni kolefnis sem haldið er í skóginum vegna þess að netmagni lífmassa er ekki minni. Ef öll þessi uppskera yrði að trépillum (mjög ólíklegt þar sem sagblöð sem timbur er úr næstum aldrei verða að kögglum), þá myndi kolefnið sem losnar við brennslu kögglanna hjólað út úr andrúmsloftinu með nýjum vexti í stýrðu skógur sama ár. Vegna þess að verulegur hluti árlegrar uppskeru breytist í timbur og að kolefni er ekki hleypt aftur í nýjan vöxt er nettóbreyting CO2 í andrúmsloftinu neikvæð svo framarlega sem ekki er farið yfir sjálfbærismörkin miðað við árlegan vaxtarhraða.

Þetta skýrir af hverju báðir andmælendur andstæðinga gegn því að nota köggla eldsneyti eru illa gerðir. Við ættum öll að hafa áhyggjur af skógrækt. En til að nota kögglar sem eldsneyti í virkjun í helstu innflutningsþjóðum Evrópu, Bretlandi og brátt Japan, verða kögglarnir að hafa persónuskilríki sem staðfesta að þau séu framleidd úr sjálfbæru fóðurvöru. Ef uppspretta hráefnisins frjókorna er afleiðing af starfsemi sem dregur varanlega úr skóglendi, verður virkjuninni synjað um stuðninginn sem gerir það kleift að nota kögglar í fyrsta lagi; og þær hafnaðu kögglar munu ekki eiga kaupanda á þessum mörkuðum. Reglur um sjálfbærni, sem eru felldar inn í stefnu CO2-lækkunar, koma markvisst í veg fyrir skógrækt.

Almennt séð, sérhver stór fjárfesting í verksmiðju sem notar skógarafurðir sem hráefni, svo sem stór timburmylla, pappírsmassa og pappírsfrumur, reiknar ekki með að verksmiðja sem krefst fjárfestinga á hundruðum milljóna dollara verði stutt viður eftir nokkur ár vegna þess að árleg eftirspurn þeirra afneitar skóginum. Af góðum viðskiptaástæðum ætti framleiðsluhraði timburmola, kvoðaverksmiðju eða frjókornaverksmiðju aldrei að fara yfir getu svæðisins til að útvega viði á hverjum degi á hverju ári, aðallega að eilífu.

Með öðrum orðum, árleg eftirspurn getur ekki farið yfir getu svæðisins til að framleiða nýjan vöxt árlega sem er jafnt (eða meiri en) árleg eftirspurn verksmiðjunnar. Að passa stærð verksmiðjunnar við sjálfbært árlegt framboð er góð viðskipti.

En framleiðendur frjókorna verða að ganga lengra en þessi „góða viðskipti“ hvöt vegna kröfanna um útflutning á frjókornaverksmiðju til að sanna sjálfbærni hráefnis þess. Þannig er ótti við skógareyðingu vegna frjókornaviðskipta milli Norður-Ameríku og helstu innflutnings á frjókornum ástæðulaus.

Sjálfbærni skóganna þýðir að grunnurinn er kolefnislegur ávinningur af kögglum. Sjálfbærnisþvingunin sem takmarkar leyfilega árlega uppskeru ársins til að fara ekki yfir árlegan vöxt kemur í veg fyrir að andrúmsloftið sjái nettóaukningu á CO2 jafnvel þó að hvert tré, sem uppskorið er, gerist í kögglum.

En eins og fram kemur hér að ofan er það ekki hvernig iðnaðurinn vinnur. Pellets eru ekki gerðar úr hágildishlutum trésins. Flestir nothæfir hlutar uppskeru trésins breytast í timbur, pappír eða aðrar tréafurðir; margir hverjir mynda CO2. Sumar aukaafurðir frá sagningu verða að kögglum; og venjulega á venjulegum mörkuðum, aðeins hlutar uppskeru trjánna sem eru ekki hentugur fyrir timbur og aðrar byggingar / húsgagnaafurðir, eða kvoða og pappír, breytast í kögglar.

Það er engin skynsamleg rökfræði sem getur sýnt að notkun efna úr ábyrgum og sjálfbærum skógum getur leitt til nettó viðbótar af CO2 í andrúmsloftið.