„Väčšina zariadení na výrobu peliet je malá s priemernou ročnou kapacitou okolo 9 000 ton. Po problémoch s nedostatkom peliet v roku 2013, keď sa vyrobilo len približne 29 000 ton, sektor vykázal exponenciálny rast dosahujúci 88 000 ton v roku 2016 a predpokladá sa, že do roku 2021 dosiahne aspoň 290 000 ton.

Čile získava 23 percent primárnej energie z biomasy. Patrí sem palivové drevo, palivo široko používané pri vykurovaní domácností, ale tiež spojené s miestnym znečistením ovzdušia. V posledných rokoch napredujú dobrým tempom nové technológie a čistejšie a efektívnejšie palivá z biomasy, ako sú pelety. Dr Laura Azocar, výskumníčka z University of La Frontera, ponúka pohľad na kontext a súčasný stav trhov a technológií súvisiacich s výrobou peliet v Čile.

PODĽA DR AZOCAR je používanie palivového dreva ako primárneho zdroja energie osobitnou črtou Čile. Súvisí to s čilskými tradíciami a kultúrou, okrem množstva lesnej biomasy, vysokými cenami fosílnych palív a studenými a daždivými zimami v stredo-južnej zóne.

Krajina lesov

Pre kontextualizáciu tohto tvrdenia treba spomenúť, že Čile má v súčasnosti 17,5 milióna hektárov (ha) lesa: 82 percent prirodzených lesov, 17 percent plantáží (hlavne borovíc a eukalyptov) a 1 percento zmiešanej produkcie.

To znamená, že napriek rýchlemu rastu, ktorý krajina zažila, so súčasným príjmom na obyvateľa 21 000 USD ročne a očakávanou dĺžkou života 80 rokov, zostáva nedostatočne rozvinutá, pokiaľ ide o systémy vykurovania domácností.

V skutočnosti 81 percent z celkovej energie spotrebovanej na vykurovanie pochádza z palivového dreva, čo znamená, že v súčasnosti používa toto palivo približne 1,7 milióna domácností v Čile, ktoré dosahujú celkovú ročnú spotrebu viac ako 11,7 milióna m³ dreva.

Efektívnejšie alternatívy

Vysoká spotreba palivového dreva súvisí aj so znečistením ovzdušia v Čile. 56 percent populácie, teda takmer 10 miliónov ľudí, je vystavených ročným koncentráciám 20 mg na m³ pevných častíc (PM) menej ako 14,5 pm (PM2,5).

Zhruba polovica týchto PM2,5 sa pripisuje spaľovaniu palivového dreva/To je spôsobené množstvom faktorov, ako je zle vysušené drevo, nízka účinnosť kachlí a zlá izolácia domov. Okrem toho, hoci sa spaľovanie palivového dreva považuje za neutrálne pre oxid uhličitý (C02), nízka účinnosť kachlí má za následok emisie CO2 ekvivalentné emisiám, ktoré vypúšťajú kachle na kerozín a skvapalnený plyn.

V posledných rokoch viedol nárast úrovne vzdelania v Čile k posilneniu postavenia spoločnosti, ktorá začala prejavovať požiadavky súvisiace so zachovaním prírodného dedičstva a starostlivosťou o životné prostredie.

Spolu s vyššie uvedeným, exponenciálny rozvoj výskumu a vytváranie pokročilého ľudského kapitálu umožnili krajine čeliť týmto výzvam prostredníctvom hľadania nových technológií a nových palív, ktoré riešia existujúcu potrebu vykurovania domácností. Jednou z týchto alternatív bola výroba peliet.

Vypnutie sporáka

Záujem o využitie peliet v Čile sa začal okolo roku 2009, kedy sa začal dovoz peletových kachlí a kotlov z Európy. Ukázalo sa však, že vysoké náklady na dovoz sú výzvou a zavádzanie bolo pomalé.

Na popularizáciu jeho používania spustilo ministerstvo životného prostredia v roku 2012 program výmeny kachlí a kotlov pre rezidenčný a priemyselný sektor. Vďaka tomuto vypínaciemu programu bolo v roku 2012 nainštalovaných viac ako 4 000 jednotiek, čo je počet, ktorý sa odvtedy strojnásobil. začlenenie niektorých miestnych výrobcov spotrebičov.

Polovica týchto kachlí a kotlov sa nachádza v bytovom sektore, 28 percent vo verejných inštitúciách a približne 22 percent v priemyselnom sektore.

Nielen drevené pelety

Pelety v Čile sa vyrábajú hlavne z borovice radiata (Pinus radiata), bežného rastlinného druhu. V roku 2017 bolo v strednej a južnej časti krajiny distribuovaných 32 zariadení na výrobu peliet rôznych veľkostí.

- Väčšina zariadení na výrobu peliet je malá s priemernou ročnou kapacitou približne 9 000 ton. Po problémoch s nedostatkom peliet v roku 2013, keď sa vyrobilo len približne 29 000 ton, sektor vykázal exponenciálny rast dosahujúci 88 000 ton v roku 2016 a predpokladá sa, že do roku 2020 dosiahne aspoň 190 000 ton, povedal Dr. Azocar.

Napriek množstvu lesnej biomasy vyvolala táto nová „udržateľná“ čilská spoločnosť záujem zo strany podnikateľov a výskumníkov o hľadanie alternatívnych surovín na výrobu zahustených palív z biomasy. Existuje množstvo národných výskumných centier a univerzít, ktoré vyvinuli výskum v tejto oblasti.

Na Univerzite v La Frontera vyvinulo Centrum odpadového a bioenergického manažmentu, ktoré patrí do BIOREN Scientific Nucleus a je združené s Katedrou chemického inžinierstva, skríningovú metódu na identifikáciu miestnych zdrojov biomasy s energetickým potenciálom.

Šupka lieskových orieškov a pšeničná slama

Štúdia identifikovala šupku lieskových orechov ako biomasu s najlepšími vlastnosťami na spaľovanie. Okrem toho pšeničná slama vyniká svojou vysokou dostupnosťou a vplyvom na životné prostredie, ktorý spôsobuje zvyčajná prax spaľovania slamy a strniska. Pšenica je hlavnou plodinou v Čile, pestuje sa na približne 286 000 ha a ročne vyprodukuje približne 1,8 milióna ton slamy.

V prípade šupiek lieskových orieškov, hoci by sa táto biomasa dala priamo spáliť, výskum sa zameral na jej využitie na výrobu peliet. Dôvod spočíva v konfrontácii s výzvou výroby palív z pevnej biomasy, ktoré sa prispôsobia miestnej realite, kde verejné politiky viedli k výmene kachlí na drevo za pece na pelety, aby sa riešili problémy miestneho znečistenia ovzdušia.

Výsledky sú povzbudivé, predbežné zistenia naznačujú, že tieto pelety by vyhovovali parametrom stanoveným pre pelety drevitého pôvodu podľa ISO 17225-1 (2014).

V prípade pšeničnej slamy boli vykonané torefikačné testy s cieľom zlepšiť niektoré vlastnosti tejto biomasy, ako je okrem iného nepravidelná veľkosť, nízka objemová hmotnosť a nízka výhrevnosť.

Torefikácia, tepelný proces uskutočňovaný pri miernych teplotách v inertnom prostredí, bol optimalizovaný špeciálne pre tento poľnohospodársky zvyšok. Počiatočné výsledky naznačujú výrazné zvýšenie zadržanej energie a výhrevnosti pri miernych prevádzkových podmienkach pod 150 °C.

Takzvaná čierna peleta vyrobená v poloprevádzkovom meradle s touto torefikovanou biomasou bola charakterizovaná podľa európskej normy ISO 17225-1 (2014). Výsledky boli priaznivé, vďaka procesu predúpravy torefikáciou sa dosiahla nárast zdanlivej hustoty zo 469 kg na m³ na 568 kg na m³.

Prebiehajúce výzvy sú zamerané na nájdenie technológií na zníženie obsahu mikroelementov v toreifikovaných peletách z pšeničnej slamy s cieľom dosiahnuť produkt, ktorý môže vstúpiť na národný trh a pomôcť tak v boji proti environmentálnym problémom, ktoré postihujú krajinu.