Ağaçlar Neden İdeal Bir Yenilenebilir Güç Kaynağıdır?

En tartışmalı yenilenebilir enerji kaynaklarından biri ağaçlar gibi odunsu biyokütledir. Öyle olmamalı çünkü biyokütle, eğer uygun şekilde yönetilirse, son derece sürdürülebilir bir kaynak olabilir.

Beş yıl boyunca Hawaii'de yaşadım ve burada (diğer şeylerin yanı sıra) ormanları yöneten bir şirkette çalıştım. Bazen yerel lisede enerji ve sürdürülebilirlik hakkında konuşma yapmam isteniyordu. Bir konuşma sırasında bir öğrenci “Bütün ağaçları keseceğinizi duydum” dedi.

O an, onun ormancılığa bakış açısının, benim çocukluğumda yaşadığım ormancılığa bakışımın neredeyse aynı olduğunu fark ettim. Weyerhaeuser Oklahoma'daki ülke. O zamanlar ormancıları ağaçları kesen insanlar olarak görüyordum ve onları temiz kesim.

Sürdürülebilir Biyokütle

O zamandan beri görüşlerim çok değişti çünkü ormancıların ne yaptığını daha iyi anlıyorum. Ormancılar ormanları yönetir. Yönetilen bir ormanda bu, bazen ağaçları diğer mahsulleri topladığınız gibi hasat etmeniz anlamına gelir. Ancak bir ormanı yönetmek aynı zamanda kestiklerinizi yerine koymayı da gerektirir.

Biyokütleyi bir enerji kaynağı olarak değerlendirirken birçok potansiyel tuzak vardır. Bazı biyokütle türleri besin maddelerini yoğun şekilde kullanır ve bu nedenle gübreleme gereksinimleri yüksek olabilir. Bu, gübre üretmek için yüksek fosil yakıt girdisi ve daha yüksek toprak tükenmesi riski anlamına gelebilir. Ayrıca bazı bitkiler yoğun su kullanıcısıdır.

Ağaçlar farklıdır. Hayatlarının ilk 10 yılı boyunca, yılda dönüm başına 7-10 kemik kurusu ton oranında biyokütle üretirler. Bu kadar yüksek verim iddia eden başka biyokütle kaynakları da görebilirsiniz, ancak bunlar neredeyse kesinlikle gübre ve bol su ile elde edilmiştir.

Ancak ağaçları kullanmanın daha da zorlayıcı bir nedeni var. Bazen yakıt üretimi için hammadde olarak tartışılan kısa rotasyonlu mahsullerin çoğunun aksine, ağaçlar aslında toprağın kalitesini ve sağlığını iyileştirebilir.

Olan şu ki ağaçlar toprak altındaki besinleri alıp yapraklarda ve ağaç kabuğunda yoğunlaştırabiliyor. Bu, toprağa geri düşmesi ve topraktaki organik materyalin eklenmesiyle sonuçlanır. Kullandığınız ağaç türüne bağlı olarak, yönetilen ormanlar toprağın kalitesini artırırken yakıt da sağlayabilir.

Geri Dönüşüm Karbon

Elbette kilit soru, ağaçların yakıt olarak kullanılmasının karbon ayak izidir. Enerji için yakılan ağaçlar, yakın zamanda ağaç tarafından tutulan karbondioksiti açığa çıkarır.

Ağacın büyüme ve ardından yanma döngüsü sırasında atmosferdeki net karbondioksit envanteri değişmez. Bu, örneğin eski karbondioksiti serbest bırakan ve atmosferdeki net karbondioksit envanterini artıran kömürün yakılmasından farklıdır.

Gerçekte, odundan enerjiye geçiş planlarının karbon dengesini etkileyen ek faktörler vardır. Örneğin ağaç kökleri toprağın altında fazladan karbon tutar. Bazı durumlarda bu kökler onlarca yıl dayanabilir ve ağacın kullanılabilir kısmının ötesinde karbon bağlayabilir.

Denklemin diğer tarafında ise ağacı büyütmek, taşımak ve pelet gibi kullanılabilir bir forma dönüştürmek için gereken enerji girdileri yer alıyor. Ancak yaşam döngüsü analizi (LCA) çeşitli girdi ve çıktıları sıralayabilir ve karbon ayak izini hesaplayabilir.

Ağaçlar Nasıl Yığılır?

Neyse ki bu yapıldı. Enviva A.Ş. halka açık Maryland merkezli bir şirkettir ve dünyanın en büyük sürdürülebilir ahşap pelet üreticisidir. Bu peletler öncelikle Avrupa'daki kömürle çalışan enerji santrallerinde kömürün yerini almak için kullanılıyor.

2019 yılında Enviva'nın en büyük hissedarlarından biri bağımsız araştırma firmasına sordu Sınırsız Etki Araştırması ve Analizi Odun pelet enerjisinin sürdürülebilirliğini ve karbon etkisini incelemek. Odun peletleri tedarik zincirinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının yaşam döngüsü analizini (LCA) oluşturmak için odun peletlerinin sera gazı (GHG) etkilerine ilişkin mevcut hakemli literatürü sınırsız şekilde kullandı. Odun peletlerinin karbon ayak izini kömür ve doğal gaz gibi diğer yakıtlarla karşılaştırdılar.

Rapor mevcuttur okuyunancak çok sayıda önemli bulgu vardı. Raporda özellikle odun bazlı biyoenerjinin rüzgar ve güneş enerjisi gibi aralıklı kaynakları sağlam enerjiyle tamamlayabileceği vurgulandı. Bu, günümüzde hızlı döngülü doğal gaz santrallerinde sıklıkla yapılıyor, ancak odun peletleri bunu karbon ayak izinin çok küçük bir kısmıyla başarabiliyor.

Kaynak: Enviva Inc.

Kömürün, üretilen kilovatsaat (kWH) elektrik başına 1.00 kilogram karbondioksit eşdeğeri sera gazı yoğunluğu vardır. Kombine çevrim (CC) doğal gazı 0.44 kgCO2e/kWh ile önemli ölçüde daha iyiydi.

Ancak odun peletlerinden üretilen elektriğin karbon yoğunluğu yalnızca 0.13 kgCO2e/kWh idi; bu, tüm yaşam döngüsü boyunca kömürden %87 ve doğal gazdan %70 daha düşüktü. Birleşik ısı ve güç (CHP) uygulamasında kullanıldığında, odun peletlerinin karbon ayak izi 0.06 kgCO2e/kWh'ye düştü.

Bu faktörler, Avrupa Komisyonu'nun 2020 iklim ve enerji planının ardındaki önemli etkenlerden biriydi. Biyoenerjinin sürdürülebilir olabileceğini ve Avrupa'nın karbon emisyon hedeflerine ulaşmasına yardımcı olabileceğini kabul ettiği için bu plan, Enviva gibi şirketlerin Avrupa'ya odun pelet ticaretinin hızla artmasına yardımcı oldu.

Dolayısıyla ağaçlar, uygun şekilde yönetildikleri takdirde ideal bir yenilenebilir enerji kaynağı olabilir. Yakıt sağlamanın ve karbon emisyonlarını azaltmanın yanı sıra, besin maddelerinin toprak altından üst toprağa geri dönüştürülmesinde önemli bir işlevi yerine getirebilirler. Kesilen ağaçlar yeniden dikilebilir. Bu, yağmur ormanlarından veya eski ormanlardan elde edilen ağaçların kullanılmasından açıkça farklıdır ve karıştırılmamalıdır.