«Більшість пелетних заводів невеликі з середньорічною потужністю близько 9 000 тонн. Після проблем з дефіцитом пелет у 2013 році, коли було вироблено лише близько 29 000 тонн, сектор продемонстрував експоненціальне зростання, досягнувши 88 000 тонн у 2016 році, і, за прогнозами, досягне щонайменше 290 000 тонн до 2021 року″

Чилі отримує 23 відсотки своєї первинної енергії з біомаси. Сюди входять дрова, паливо, яке широко використовується для домашнього опалення, але також пов’язане з місцевим забрудненням повітря. В останні роки нові технології та більш чисте та ефективне паливо з біомаси, таке як пелети, просуваються хорошими темпами. Доктор Лаура Азокар, дослідник з Університету Ла-Фронтера, пропонує розуміння контексту та поточного стану ринків і технологій, пов’язаних з виробництвом пелет у Чилі.

ЗГІДНО З ДОКТОРОМ АЗОКАРОМ, використання дров як основного джерела енергії є особливою рисою Чилі. Це пов’язано з чилійськими традиціями та культурою, а також з великою кількістю лісової біомаси, високою вартістю викопного палива та холодними та дощовими зимами в центрально-південній зоні.

Лісова країна

Для контекстуалізації цього твердження слід згадати, що в Чилі наразі 17,5 мільйонів гектарів (га) лісів: 82 відсотки природних лісів, 17 відсотків плантацій (переважно сосен і евкаліптів) і 1 відсоток змішаного виробництва.

Це означало, що, незважаючи на швидке зростання країни, з поточним доходом на душу населення 21 000 доларів США на рік і очікуваною тривалістю життя 80 років, вона залишається недостатньо розвиненою з точки зору систем опалення будинків.

Фактично, 81 відсоток загальної енергії, яка споживається для опалення, надходить з дров, що означає, що приблизно 1,7 мільйона домогосподарств у Чилі наразі використовують це паливо, досягаючи загального річного споживання понад 11,7 мільйонів м³ деревини.

Більш ефективні альтернативи

Високе споживання дров також пов'язане із забрудненням повітря в Чилі. 56 відсотків населення, тобто близько 10 мільйонів людей, піддаються щорічній концентрації 20 мг на м³ твердих частинок (PM) менше 2,5 pm (PM2,5).

Приблизно половина цього PM2,5 приписується спалюванню дров. Це пов’язано з рядом факторів, таких як погано висушена деревина, низька ефективність печі та погана ізоляція будинків. Крім того, хоча спалювання дров вважається нейтральним до вуглекислого газу (C02), низька ефективність печей передбачає викиди C02, еквівалентні викидам печей, що працюють на гасі та зрідженому газі.

Останніми роками підвищення рівня освіти в Чилі призвело до того, що суспільство розширило можливості, яке почало проявляти вимоги, пов’язані зі збереженням природної спадщини та турботою про довкілля.

Разом із вищесказаним, експоненціальний розвиток досліджень і генерація передового людського капіталу дозволили країні протистояти цим викликам шляхом пошуку нових технологій і нових видів палива, які задовольняють існуючу потребу в опаленні будинків. Одним із таких варіантів стало виробництво пелет.

Вимкнути плиту

Інтерес до використання пелет у Чилі виник приблизно в 2009 році, під час якого почався імпорт печей і котлів на пелетах з Європи. Однак висока вартість імпорту виявилася проблемою, і поглинання було повільним.

Щоб популяризувати його використання, у 2012 році Міністерство охорони навколишнього середовища започаткувало програму заміни печей і котлів для житлового та промислового секторів. Завдяки цій програмі відключення у 2012 році було встановлено понад 4 000 одиниць, і ця кількість з тих пір зросла втричі разом із реєстрація деяких місцевих виробників побутової техніки.

Половина цих печей і котлів знаходиться в житловому секторі, 28 відсотків у державних установах і близько 22 відсотків у промисловому секторі.

Не тільки деревні пелети

Пелети в Чилі виробляються в основному з радіатної сосни (Pinus radiata), звичайного виду плантацій. У 2017 році в центральній і південній областях країни було 32 заводи з виробництва пелет різного розміру.

- Більшість пелетних заводів невеликі із середньорічною потужністю близько 9 000 тонн. Після проблем з дефіцитом пелет у 2013 році, коли було вироблено лише близько 29 000 тонн, сектор продемонстрував експоненціальне зростання, досягнувши 88 000 тонн у 2016 році, і, за прогнозами, досягне щонайменше 190 000 тонн до 2020 року, сказав доктор Азокар.

Незважаючи на велику кількість лісової біомаси, це нове «стійке» чилійське суспільство викликало інтерес з боку підприємців і дослідників до пошуку альтернативної сировини для виробництва палива з ущільненої біомаси. Є численні національні дослідницькі центри та університети, які розгорнули дослідження в цій галузі.

В Університеті Ла-Фронтера Центр управління відходами та біоенергією, який належить до наукового центру BIOREN і пов’язаний з кафедрою хімічної інженерії, розробив метод скринінгу для визначення місцевих джерел біомаси з енергетичним потенціалом.

Лушпиння фундука та пшенична солома

Дослідження визначило лушпиння фундука як біомасу з найкращими характеристиками для спалювання. Крім того, пшенична солома виділяється своєю високою доступністю та впливом на навколишнє середовище, спричиненим звичайною практикою спалювання соломи та стерні. Пшениця є основною культурою в Чилі, її вирощують приблизно на 286 000 га і дають близько 1,8 мільйона тонн соломи щорічно.

У випадку лушпиння фундука, хоча цю біомасу можна спалити безпосередньо, дослідження зосереджені на її використанні для виробництва пелет. Причина полягає у вирішенні проблеми виробництва твердого палива з біомаси, яке адаптується до місцевих реалій, де державна політика призвела до заміни дров’яних печей печами на пелетах, щоб вирішити проблеми місцевого забруднення повітря.

Результати були обнадійливими, попередні висновки свідчать про те, що ці гранули відповідатимуть параметрам, встановленим для гранул деревного походження відповідно до ISO 17225-1 (2014).

У випадку з пшеничною соломою були проведені випробування на торрефікацію, щоб покращити деякі характеристики цієї біомаси, такі як неправильний розмір, низька насипна щільність і низька теплотворна здатність, серед інших.

Торрефікація, термічний процес, який проводиться при помірних температурах в інертному середовищі, була оптимізована спеціально для цих сільськогосподарських залишків. Початкові результати свідчать про значне збільшення збереженої енергії та теплотворної здатності за помірних робочих умов нижче 150 ℃.

Так звані чорні гранули, вироблені в пілотному масштабі з цієї торрефікованої біомаси, характеризували відповідно до європейського стандарту ISO 17225-1 (2014). Результати були сприятливими, досягнувши збільшення уявної щільності з 469 кг на м³ до 568 кг на м³ завдяки процесу попередньої обробки торрефікацією.

Завдання, які очікують вирішення, спрямовані на пошук технологій зменшення вмісту мікроелементів у пелетах із торрефікованої пшеничної соломи з метою отримання продукту, який може вийти на національний ринок, допомагаючи боротися з екологічними проблемами, які впливають на країну.