რატომ არის ხეები განახლებადი ენერგიის იდეალური წყარო

განახლებადი ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე საკამათო რესურსი არის ხის ბიომასა, როგორიცაა ხეები. ეს არ უნდა იყოს, რადგან ბიომასა შეიძლება იყოს უაღრესად მდგრადი რესურსი, თუ მისი სწორად მართვა მოხდება.

ხუთი წელი ვცხოვრობდი ჰავაიში, სადაც ვმუშაობდი კომპანიაში, რომელიც მართავს ტყეებს (სხვა საკითხებთან ერთად). ხანდახან მთხოვდნენ მოხსენებას ადგილობრივ საშუალო სკოლაში ენერგეტიკისა და მდგრადობის შესახებ. ერთ-ერთი საუბრის დროს, ერთმა სტუდენტმა თქვა: „გავიგე, რომ ყველა ხის მოჭრას აპირებდი“.

იმ მომენტში მივხვდი, რომ მისი ხედვა სატყეო მეურნეობაზე დაახლოებით იგივე იყო, რაც ჩემი ხედვა მეტყევეობაზე, როცა ვიზრდებოდი. ვეიერჰაუზერი ქვეყანა ოკლაჰომაში. მაშინ მე მეტყეებს ვუყურებდი ადამიანებს, რომლებიც ჭრიან ხეებს და მათთან ვაკავშირებდი გასუფთავება.

მდგრადი ბიომასა

მას შემდეგ ჩემი შეხედულებები ძალიან შეიცვალა, რადგან უკეთ მესმის რას აკეთებენ მეტყევეები. მეტყევეები მართავენ ტყეებს. მართული ტყით, ზოგჯერ ეს ნიშნავს, რომ ხეებს ისე კრეფთ, როგორც სხვა მოსავალს. მაგრამ ტყის მართვა ასევე გულისხმობს შენს მოჭრის შეცვლას.

ბიომასის, როგორც ენერგიის წყაროდ განხილვისას, არსებობს მრავალი პოტენციური პრობლემა. ბიომასის ზოგიერთი ფორმა არის საკვები ნივთიერებების მძიმე მომხმარებელი და, როგორც ასეთი, სასუქის მოთხოვნები შეიძლება იყოს მაღალი. ეს შეიძლება გულისხმობდეს მაღალი წიაღისეული საწვავის შეყვანას სასუქის წარმოებისთვის და ნიადაგის გაფუჭების მაღალ რისკს. ასევე, ზოგიერთი კულტურა წყლის მძიმე მომხმარებელია.

ხეები განსხვავებულია. მათი ცხოვრების პირველი 10 წლის განმავლობაში ისინი აწარმოებენ ბიომასას წელიწადში 7-10 ძვლის მშრალი ტონა ჰექტარზე. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ბიომასის სხვა წყაროები, რომლებიც ამტკიცებენ, რომ მოსავლიანობა ძალიან მაღალია, მაგრამ ეს თითქმის დანამდვილებით მიიღწევა სასუქით და უამრავი წყლით.

მაგრამ არსებობს კიდევ უფრო მყარი მიზეზი ხეების გამოყენებისთვის. მოკლე როტაციის კულტურების უმეტესობისგან განსხვავებით, რომლებიც ზოგჯერ განიხილება, როგორც საწვავის წარმოების საკვები, ხეებს შეუძლიათ რეალურად გააუმჯობესონ ნიადაგის ხარისხი და ჯანმრთელობა.

რაც ხდება ის არის, რომ ხეებს შეუძლიათ საკვები ნივთიერებების წიაღიდან ამოღება და მათი კონცენტრირება ფოთლებში და ქერქში. ეს მთავრდება მიწაზე დაცემაში და ნიადაგში ორგანულ მასალას ემატება. ხის ტიპის მიხედვით, რომელსაც იყენებთ, მართულ ტყეებს შეუძლიათ უზრუნველყონ საწვავი ნიადაგის ხარისხის გასაუმჯობესებლად.

ნახშირბადის გადამუშავება

რა თქმა უნდა, მთავარი კითხვაა ნახშირბადის კვალი ხეების საწვავად გამოყენებისას. ხეები, რომლებიც იწვებიან ენერგიისთვის, ათავისუფლებენ ნახშირორჟანგს, რომელიც ახლახან დაფიქსირდა ხემ.

ხის ზრდისა და შემდგომში დაწვის ციკლის განმავლობაში, ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის წმინდა მარაგი არ იცვლება. ეს განსხვავდება ნახშირის წვისგან, მაგალითად, რომელიც გამოყოფს ძველ ნახშირორჟანგს და ზრდის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის წმინდა მარაგს.

სინამდვილეში, არსებობს დამატებითი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ხე-ენერგეტიკული სქემების ნახშირბადის ბალანსზე. მაგალითად, ხის ფესვები დამატებით ნახშირბადს აგროვებს ნიადაგის ქვეშ. ზოგიერთ შემთხვევაში, ეს ფესვები შეიძლება გაგრძელდეს ათწლეულების განმავლობაში, აკავშირებს ნახშირბადს იმაზე, რაც იყო ხის გამოსაყენებელ ნაწილში.

განტოლების მეორე მხარეს არის ნებისმიერი ენერგეტიკული შენატანი, რომელიც დასჭირდა ხის ზრდას, ტრანსპორტირებას და გამოსაყენებელ ფორმაში გადაქცევას, როგორიცაა მარცვლები. თუმცა, სიცოცხლის ციკლის ანალიზს (LCA) შეუძლია დაალაგოს სხვადასხვა შეყვანა და გამომავალი და გამოთვალოს ნახშირბადის ანაბეჭდი.

როგორ გროვდება ხეები

საბედნიეროდ, ეს გაკეთდა. Enviva Inc. არის მერილენდის შტატში დაფუძნებული საჯარო ვაჭრობის კომპანია და მდგრადი ხის მარცვლების უმსხვილესი მწარმოებელი მსოფლიოში. ეს მარცვლები ძირითადად გამოიყენება ნახშირის გადასაადგილებლად ევროპის ნახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურებში.

2019 წელს Enviva-ს ერთ-ერთმა უმსხვილესმა აქციონერმა დამოუკიდებელ კვლევით ფირმას სთხოვა უსაზღვრო ზემოქმედების კვლევა და ანალიტიკა ხის მარცვლების ენერგიის მდგრადობისა და ნახშირბადის ზემოქმედების მიმოხილვა. უსაზღვროდ გამოყენებული თანამედროვე რეცენზირებული ლიტერატურა ხის მარცვლების სათბურის გაზების (GHG) ზემოქმედების შესახებ, რათა შეიქმნას სათბურის გაზების ემისიების სასიცოცხლო ციკლის ანალიზი (LCA) ხის მარცვლების მიწოდების ჯაჭვიდან. მათ შეადარეს ხის მარცვლების ნახშირბადის კვალი სხვა საწვავთან, როგორიცაა ქვანახშირი და ბუნებრივი აირი.

ანგარიში ხელმისაწვდომია აქ დაწკაპუნებით, მაგრამ იყო არაერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა. აღსანიშნავია, რომ მოხსენებაში ხაზგასმულია, რომ ხეზე დაფუძნებულ ბიოენერგიას შეუძლია შეავსოს წყვეტილი რესურსები, როგორიცაა ქარი და მზის ენერგია მყარი ენერგიით. ეს ხშირად კეთდება დღეს ბუნებრივი აირის სწრაფად მოძრავი ელექტროსადგურებით, მაგრამ ხის მარცვლებს შეუძლიათ ამის მიღწევა ნახშირბადის ანაბეჭდის მცირე ნაწილით.

წყარო: Enviva Inc.

ნახშირს აქვს სათბურის გაზის ინტენსივობა 1.00 კილოგრამი ნახშირორჟანგის ეკვივალენტი წარმოებული ელექტროენერგიის კილოვატ საათში (კვტ.სთ). კომბინირებული ციკლის (CC) ბუნებრივი აირი მნიშვნელოვნად უკეთესი იყო 0.44 კგ CO2e/კვტ.სთ-ზე.

მაგრამ ხის მარცვლებისგან წარმოებულ ელექტროენერგიას ჰქონდა ნახშირბადის ინტენსივობა მხოლოდ 0.13 კგ CO2e/kWh - 87% დაბალია, ვიდრე ნახშირი და 70% დაბალია, ვიდრე ბუნებრივი აირი სრული სასიცოცხლო ციკლისთვის. როდესაც გამოიყენება კომბინირებული სითბოს და ელექტროენერგიის (CHP) აპლიკაციაში, ნახშირბადის ნაკვალევი ხის მარცვლებისთვის დაეცა 0.06 კგ CO2e/კვტ/სთ-მდე.

ეს ფაქტორები იყო მთავარი მამოძრავებელი ძალა ევროკომისიის 2020 წლის კლიმატისა და ენერგიის გეგმის უკან. იმის გამო, რომ მან აღიარა, რომ ბიოენერგია შეიძლება იყოს მდგრადი და დაეხმაროს ევროპას ნახშირბადის გამონაბოლქვის მიზნების მიღწევაში, ამ გეგმამ ხელი შეუწყო ხის მარცვლების მზარდი ვაჭრობის შექმნას ისეთი კომპანიების მიერ, როგორიცაა Enviva ევროპაში.

ასე რომ, ხეები შეიძლება იყოს განახლებადი ენერგიის იდეალური წყარო, თუ მათი სწორად მართვა მოხდება. გარდა საწვავის მიწოდებისა და ნახშირბადის გამონაბოლქვის შემცირებისა, მათ შეუძლიათ შეასრულონ საკვები ნივთიერებების გადამუშავების მნიშვნელოვანი ფუნქცია წიაღიდან ნიადაგის ზედა ფენამდე. მოჭრილი ხეების გადარგვა შესაძლებელია. ეს მკვეთრად განსხვავდება - და არ უნდა აგვერიოს - ტროპიკული ტყეების ან ძველი ზრდის ტყეების ხეების გამოყენებისგან.