«Большинство заводов по производству пеллет являются небольшими со средней годовой производительностью около 9 000 тонн.После проблем с нехваткой пеллет в 2013 году, когда было произведено всего около 29 000 тонн, сектор продемонстрировал экспоненциальный рост, достигнув 88 000 тонн в 2016 году, и, по прогнозам, к 2021 году он достигнет не менее 290 000 тонн».

Чили получает 23 процента своей первичной энергии из биомассы.Это включает в себя дрова, топливо, широко используемое для отопления жилых помещений, но также связанное с местным загрязнением воздуха.В последние годы новые технологии и более чистые и эффективные виды топлива из биомассы, такие как пеллеты, развиваются быстрыми темпами.Доктор Лаура Азокар, исследователь из Университета Ла-Фронтера, рассказывает о контексте и текущем состоянии рынков и технологий, связанных с производством пеллет в Чили.

ПО СЛОВАМ Д-ра АЗОКАРА, использование дров в качестве основного источника энергии является характерной чертой Чили.Это связано с чилийскими традициями и культурой, а также с обилием лесной биомассы, высокой стоимостью ископаемого топлива и холодными и дождливыми зимами в центрально-южной зоне.

Лесная страна

Чтобы контекстуализировать это заявление, следует упомянуть, что в Чили в настоящее время имеется 17,5 млн гектаров (га) лесов: 82 процента естественных лесов, 17 процентов плантаций (в основном сосны и эвкалипты) и 1 процент смешанных лесов.

Это означает, что, несмотря на быстрый рост страны, с текущим доходом на душу населения в размере 21 000 долларов США в год и ожидаемой продолжительностью жизни 80 лет, она остается слаборазвитой с точки зрения систем домашнего отопления.

Фактически, из общей энергии, потребляемой для отопления, 81 процент приходится на дрова, а это означает, что около 1,7 миллиона домохозяйств в Чили в настоящее время используют это топливо, достигая общего годового потребления более 11,7 миллионов м³ древесины.

Более эффективные альтернативы

Высокое потребление дров также связано с загрязнением воздуха в Чили.56 процентов населения, то есть около 10 миллионов человек, подвергаются воздействию ежегодных концентраций 20 мг на м³ твердых частиц (PM) менее 2,5 pm (PM2,5).

Примерно половина этих PM2,5 связана со сжиганием дров. Это связано с рядом факторов, таких как плохо просушенная древесина, низкая эффективность печи и плохая теплоизоляция домов.Кроме того, хотя сжигание дров считается нейтральным по отношению к двуокиси углерода (СО2), низкая эффективность печей предполагает выбросы СО2, эквивалентные выбросам керосиновых и газовых печей.

В последние годы повышение уровня образования в Чили привело к расширению прав и возможностей общества, которое начало проявлять требования, связанные с сохранением природного наследия и заботой об окружающей среде.

Наряду с вышеизложенным, экспоненциальное развитие исследований и создание передового человеческого капитала позволили стране решить эти проблемы путем поиска новых технологий и новых видов топлива, которые удовлетворяют существующую потребность в отоплении домов.Одной из таких альтернатив было производство пеллет.

Выключить плиту

Интерес к использованию пеллет в Чили возник примерно в 2009 году, когда начался импорт пеллетных печей и котлов из Европы.Однако высокая стоимость импорта оказалась проблемой, и внедрение было медленным.

Чтобы популяризировать его использование, Министерство окружающей среды запустило программу замены печей и котлов в 2012 году для жилого и промышленного секторов. включение некоторых местных производителей бытовой техники.

Половина этих печей и котлов находится в жилом секторе, 28 процентов в государственных учреждениях и около 22 процентов в промышленном секторе.

Не только пеллеты

Пеллеты в Чили производятся в основном из сосны лучистой (Pinus radiata), распространенной плантационной породы.В 2017 году в центральных и южных районах страны было 32 завода по производству пеллет разного размера.

- Большинство заводов по производству окатышей являются небольшими со средней годовой производительностью около 9 000 тонн.После проблем с нехваткой пеллет в 2013 году, когда было произведено всего около 29 000 тонн, сектор продемонстрировал экспоненциальный рост, достигнув 88 000 тонн в 2016 году, и, по прогнозам, к 2020 году он достигнет не менее 190 000 тонн, сказал д-р Азокар.

Несмотря на изобилие лесной биомассы, это новое «устойчивое» чилийское общество вызвало интерес со стороны предпринимателей и исследователей к поиску альтернативного сырья для производства топлива из уплотненной биомассы.Существует множество национальных исследовательских центров и университетов, которые проводят исследования в этой области.

В Университете Ла-Фронтера Центр управления отходами и биоэнергией, входящий в состав Научного ядра БИОРЕН и связанный с кафедрой химической инженерии, разработал метод скрининга для выявления местных источников биомассы с энергетическим потенциалом.

Шелуха фундука и пшеничная солома

Исследование определило шелуху фундука как биомассу с лучшими характеристиками для сжигания.Кроме того, пшеничная солома выделяется своей высокой доступностью и воздействием на окружающую среду, вызванным обычной практикой сжигания соломы и стерни.Пшеница является основной сельскохозяйственной культурой в Чили, ее выращивают примерно на 286 000 га и ежегодно производят около 1,8 млн тонн соломы.

В случае шелухи фундука, хотя эту биомассу можно сжигать напрямую, исследования были сосредоточены на ее использовании для производства гранул.Причина кроется в решении проблемы производства твердого топлива из биомассы, которое адаптируется к местной действительности, где государственная политика привела к замене дровяных печей пеллетными печами для решения проблем местного загрязнения воздуха.

Результаты обнадеживают, предварительные данные свидетельствуют о том, что эти пеллеты будут соответствовать параметрам, установленным для пеллет древесного происхождения в соответствии со стандартом ISO 17225-1 (2014).

В случае пшеничной соломы были проведены испытания на торрефикацию, чтобы улучшить некоторые характеристики этой биомассы, такие как неравномерный размер, низкая объемная плотность и низкая теплотворная способность, среди прочего.

Торрефикация, термический процесс, проводимый при умеренных температурах в инертной среде, была оптимизирована специально для этих сельскохозяйственных отходов.Первоначальные результаты свидетельствуют о значительном увеличении остаточной энергии и теплотворной способности при умеренных рабочих условиях ниже 150 ℃.

Так называемые черные окатыши, произведенные в пилотном масштабе из этой торрефицированной биомассы, были охарактеризованы в соответствии с европейским стандартом ISO 17225-1 (2014).Результаты были благоприятными: кажущаяся плотность увеличилась с 469 кг на м³ до 568 кг на м³ благодаря процессу предварительной торрефикации.

Нерешенные задачи направлены на поиск технологий по снижению содержания микроэлементов в гранулах из торрефицированной пшеничной соломы, чтобы получить продукт, который может выйти на национальный рынок, помогая бороться с экологическими проблемами, которые затрагивают страну.