– De fleste pelletsanleggene er små med en gjennomsnittlig årlig kapasitet på rundt 9 000 tonn. Etter problemer med pelletsmangel i 2013 da det bare ble produsert rundt 29 000 tonn, har sektoren vist eksponentiell vekst og nådde 88 000 tonn i 2016 og anslås å nå minst 290 000 tonn innen 2021″

Chile henter 23 prosent av sin primærenergi fra biomasse. Dette inkluderer ved, et brensel som er mye brukt i husholdningsoppvarming, men også knyttet til lokal luftforurensning. De siste årene har ny teknologi og renere og mer effektivt biomassebrensel, som pellets, gjort fremskritt i et godt tempo. Dr. Laura Azocar, en forsker ved University of La Frontera, gir innsikt i konteksten og den nåværende tilstanden til markeder og teknologier knyttet til pelletsproduksjon i Chile.

I følge DR AZOCAR er bruken av ved som primær energikilde et spesielt trekk ved Chile. Dette er relatert til chilenske tradisjoner og kultur, i tillegg til overflod av skogbiomasse, høye kostnader for fossilt brensel og kalde og regnfulle vintre i den sentrale-sørlige sonen.

Et skogland

For å kontekstualisere dette utsagnet bør det nevnes at Chile i dag har 17,5 millioner hektar (ha) skog: 82 prosent naturskog, 17 prosent plantasjer (hovedsakelig furu og eukalyptus) og 1 prosent blandet produksjon.

Dette har betydd at til tross for den raske veksten landet opplever, med en nåværende inntekt per innbygger på USD 21 000 per år og forventet levealder på 80 år, er landet fortsatt underutviklet når det gjelder oppvarmingssystemer til hjemmet.

Faktisk, av den totale energien som brukes til oppvarming, kommer 81 prosent fra ved, noe som betyr at rundt 1,7 millioner husstander i Chile for tiden bruker dette brenselet, og når et samlet årlig forbruk på over 11,7 millioner m³ ved.

Mer effektive alternativer

Det høye forbruket av ved er også knyttet til luftforurensning i Chile. 56 prosent av befolkningen, det vil si nærmere 10 millioner mennesker, utsettes for årlige konsentrasjoner på 20 mg per m³ partikkelformig materiale (PM) mindre enn 2,5 pm (PM2,5).

Omtrent halvparten av denne PM2,5 tilskrives forbrenning av ved/Dette skyldes en rekke faktorer som dårlig tørket ved, lav ovnseffektivitet og dårlig isolasjon av boliger. I tillegg, selv om forbrenning av ved er antatt å være karbondioksid (C02) nøytral, har den lave virkningsgraden til ovnene medført C02-utslipp tilsvarende det som slippes ut fra parafin- og flytende gassovner.

De siste årene har økningen i utdanningsnivået i Chile resultert i et mer bemyndiget samfunn som har begynt å manifestere krav knyttet til bevaring av naturarv og omsorg for miljøet.

Sammen med det ovennevnte har en eksponentiell utvikling av forskning og generering av avansert menneskelig kapital gjort landet i stand til å møte disse utfordringene gjennom søk etter nye teknologier og nytt brensel som dekker det eksisterende behovet for oppvarming av boliger. Et av disse alternativene har vært produksjon av pellets.

Komfyr bryter ut

Interessen for bruk av pellets i Chile ble startet rundt 2009, da importen av pelletsovner og kjeler fra Europa startet. De høye importkostnadene viste seg imidlertid å være en utfordring, og opptaket gikk sakte.

For å popularisere bruken lanserte miljødepartementet i 2012 et program for utskifting av komfyrer og kjele for bolig- og industrisektoren. Takket være dette utkoblingsprogrammet ble det installert over 4 000 enheter i 2012, et antall som siden har tredoblet seg med inkorporering av noen lokale apparatprodusenter.

Halvparten av disse ovnene og kjelene finnes i boligsektoren, 28 prosent i offentlige institusjoner og rundt 22 prosent i industrisektoren.

Ikke bare trepellets

Pellets i Chile produseres hovedsakelig av radiata furu (Pinus radiata), en vanlig plantasjeart. I 2017 var det 32 ​​pelletsanlegg av varierende størrelse fordelt på de sentrale og sørlige områdene av landet.

– De fleste pelletsverkene er små med en gjennomsnittlig årlig kapasitet på rundt 9 000 tonn. Etter problemer med pelletsmangel i 2013 da bare rundt 29 000 tonn ble produsert, har sektoren vist eksponentiell vekst som nådde 88 000 tonn i 2016 og er anslått å nå minst 190 000 tonn innen 2020, sa Dr. Azocar.

Til tross for overflod av skogbiomasse, har dette nye "bærekraftige" chilenske samfunnet skapt interesse fra gründere og forskere for å lete etter alternative råvarer for produksjon av fortettet biomassebrensel. Det er mange nasjonale forskningssentre og universiteter som har utviklet forskning på dette området.

Ved University of La Frontera har Waste and Bioenergy Management Center, som tilhører BIOREN Scientific Nucleus og er tilknyttet Chemical Engineering Department, utviklet en screeningsmetode for identifisering av lokale biomassekilder med energipotensial.

Hasselnøttskall og hvetehalm

Studien har identifisert hasselnøttskall som biomassen med de beste egenskapene som skal forbrennes. I tillegg har hvetehalm skilt seg ut for sin høye tilgjengelighet og miljøpåvirkningen generert av den vanlige praksisen med halm- og stubbbrenning. Hvete er en viktig avling i Chile, dyrket på rundt 286 000 ha og produserer rundt 1,8 millioner tonn halm årlig.

Når det gjelder hasselnøttskall, selv om denne biomassen kan forbrennes direkte, har forskningen fokusert på bruken til pelletsproduksjon. Årsaken ligger i å møte utfordringen med å generere fast biomassebrensel som tilpasser seg den lokale virkeligheten, der offentlig politikk har ført til å erstatte vedovner med pelletsovner, for å håndtere problemene med lokal luftforurensning.

Resultatene har vært oppmuntrende, foreløpige funn tyder på at disse pellets ville samsvare med parametrene fastsatt for pellets av treaktig opprinnelse i henhold til ISO 17225-1 (2014).

Når det gjelder hvetehalm, har det blitt utført torrefaksjonstester for å forbedre noen egenskaper ved denne biomassen, som uregelmessig størrelse, lav bulktetthet og lav brennverdi, blant annet.

Torrefaction, en termisk prosess utført ved moderate temperaturer under et inert miljø, ble optimalisert spesielt for denne landbruksresten. De første resultatene antyder en betydelig økning av den beholdte energien og brennverdien ved moderate driftsforhold under 150 ℃.

Den såkalte svarte pelleten produsert i pilotskala med denne torrefiserte biomassen ble karakterisert i henhold til den europeiske standarden ISO 17225-1 (2014). Resultatene var gunstige, og nådde en økning i tilsynelatende tetthet fra 469 kg per m³ til 568 kg per m³ takket være torrefaksjonsforbehandlingsprosessen.

De ventende utfordringene er rettet mot å finne teknologier for å redusere innholdet av mikroelementer i torrefiserte hvetehalmpellets for å oppnå et produkt som kan komme inn på det nasjonale markedet, og bidra til å bekjempe miljøproblemene som påvirker landet.