Hvorfor træer er en ideel kilde til vedvarende energi

En af de mere kontroversielle vedvarende energiressourcer er træagtig biomasse, såsom træer. Det burde det ikke være, for biomasse kan være en yderst bæredygtig ressource, hvis den forvaltes korrekt.

Jeg boede på Hawaii i fem år, hvor jeg arbejdede for et firma, der forvaltede skove (bl.a.). Jeg blev nogle gange bedt om at holde foredrag på det lokale gymnasium om energi og bæredygtighed. Under en tale sagde en elev "Jeg hørte, at du ville fælde alle træerne."

I det øjeblik indså jeg, at hendes syn på skovbrug var meget det samme som mit eget syn på skovbrug, mens jeg voksede op i Weyerhaeuser land i Oklahoma. Dengang så jeg skovbrugere som mennesker, der fældede træer, og jeg forbandt dem med renafdrift.

Bæredygtig biomasse

Mine synspunkter har ændret sig meget siden da, fordi jeg har en bedre forståelse af, hvad skovbrugere laver. Skovbrugere administrerer skove. Med en forvaltet skov betyder det nogle gange, at du høster træerne, som du ville høste enhver anden afgrøde. Men at forvalte en skov indebærer også at erstatte det, man fælder.

Når man betragter biomasse som en energikilde, er der mange potentielle faldgruber. Nogle former for biomasse er storforbrugere af næringsstoffer, og som sådan kan gødskningskravene være høje. Dette kan indebære høje fossile brændstoffer til produktion af gødningen og en højere risiko for jordudtømning. Nogle afgrøder er også storforbrugere af vand.

Træer er forskellige. I løbet af de første 10 år eller deromkring af deres liv genererer de biomasse med en hastighed på 7-10 udbenet tør tons pr. hektar om året. Du kan muligvis se nogle andre biomassekilder, der hævder, at udbyttet er så højt, men det blev næsten helt sikkert opnået med gødning og masser af vand.

Men der er en endnu mere tvingende grund til at udnytte træer. I modsætning til de fleste afgrøder med kort omdrift, der nogle gange diskuteres som råmateriale til brændstofproduktion, kan træer faktisk forbedre jordens kvalitet og sundhed.

Det, der sker, er, at træer kan hente næringsstoffer op fra undergrunden og koncentrere dem i blade og bark. Dette ender med at falde tilbage til jorden og tilføre det organiske materiale i jorden. Afhængigt af hvilken type træ du bruger, kan forvaltede skove give brændstof og samtidig forbedre jordkvaliteten.

Genbrug af kulstof

Et nøglespørgsmål er naturligvis COXNUMX-fodaftrykket ved at bruge træer til brændstof. Træer, der forbrændes til strøm, frigiver kuldioxid, som for nylig blev sekvestreret af træet.

I løbet af cyklussen med at vokse og efterfølgende brænde træet, ændres nettobeholdningen af ​​kuldioxid i atmosfæren ikke. Dette er anderledes end at brænde kul, for eksempel, som frigiver gammel kuldioxid og øger nettobeholdningen af ​​kuldioxid i atmosfæren.

I virkeligheden er der yderligere faktorer, der påvirker kulstofbalancen i træ-til-energi-ordninger. Trærødder, for eksempel, binder yderligere kulstof under jorden. I nogle tilfælde kan disse rødder holde i årtier og binde kulstof ud over, hvad der var i den brugbare del af træet.

På den anden side af ligningen er enhver energitilførsel, det tog at vokse, transportere og omdanne træet til en brugbar form, som pellets. En livscyklusanalyse (LCA) kan dog sortere de forskellige input og output og beregne et COXNUMX-fodaftryk.

Sådan stables træer

Det er heldigvis blevet gjort. Enviva Inc. er en børsnoteret Maryland-baseret virksomhed og verdens største producent af bæredygtige træpiller. Disse piller bruges primært til at fortrænge kul i europæiske kulfyrede kraftværker.

I 2019 spurgte en af ​​Envivas største aktionærer det uafhængige analysefirma Grænseløs effektforskning og analyse at gennemgå bæredygtigheden og kulstofpåvirkningen af ​​træpilleenergi. Grænseløs brugt aktuel peer-reviewed litteratur om drivhusgaspåvirkninger (GHG) af træpiller til at skabe en livscyklusanalyse (LCA) af drivhusgasemissioner fra træpilleforsyningskæden. De sammenlignede træpillers COXNUMX-fodaftryk med andre brændstoffer som kul og naturgas.

Rapporten er tilgængelig link., men der var en række vigtige fund. Navnlig fremhævede rapporten, at træbaseret bioenergi kan supplere intermitterende ressourcer som vind- og solenergi med fast energi. Dette gøres ofte i dag med hurtigt cyklende naturgaskraftværker, men træpiller kan opnå dette til en brøkdel af COXNUMX-fodaftrykket.

Kilde: Enviva Inc.

Kul har en drivhusgasintensitet på 1.00 kilogram kuldioxidækvivalenter pr. kilowatt-time (kWH) produceret elektricitet. Combined-cycle (CC) naturgas var markant bedre med 0.44 kgCO2e/kWh.

Men elektricitet produceret af træpiller havde en kulstofintensitet på kun 0.13 kgCO2e/kWh – 87 % lavere end kul og 70 % lavere end naturgas i hele livscyklussen. Når det bruges i en kombineret varme- og kraftvarmeapplikation (CHP), faldt kulstofaftrykket for træpiller til 0.06 kgCO2e/kWh.

Disse faktorer var en væsentlig drivkraft bag Europa-Kommissionens klima- og energiplan for 2020. Fordi den anerkendte, at bioenergi kunne være bæredygtig og hjælpe Europa med at nå sine COXNUMX-emissionsmål, hjalp denne plan med at skabe en blomstrende handel med træpiller fra virksomheder som Enviva til Europa.

Så træer kan være en ideel kilde til vedvarende energi, hvis de forvaltes korrekt. Udover at levere brændstof og reducere kulstofemissioner kan de udføre en vigtig funktion med at genbruge næringsstoffer fra undergrunden til muldjorden. De træer, der fældes, kan genplantes. Dette er tydeligt forskelligt fra - og bør ikke forveksles med - at bruge træer fra regnskove eller gammel skove.