Антикризисные решения: потенциал переработки древесной биомассы в Украине
Древесная биоэнергия определяется как «энергия из древесной биомассы
или торфа», получаемая в результате цепочки природного цикла, где под
воздействием солнечной энергии на биологическое вещество происходит производство
биомассы, и затем при распаде биомассы выделяется энергия.
Биоэнергетическая система считается нейтральной в отношении выбросов СО2,
и распад биомассы не способствует глобальному потеплению. Это объясняется
тем, что при распаде биомассы в техногенных процессах выделяется столько
же парниковых газов, сколько выделилось бы при естественном распаде биомассы
в природных условиях (рис. 1).
Рис. 1. Цикл регенерации биотоплива
Для определения понятия «биотоплива» можно воспользоваться определением,
которое дает шведский стандарт SS 187106, издание 3: «топливо, для которого
исходным материалом является биомасса или торф. Топливо может подвергаться
химическим процессам или переработке, а также может быть использованным
ранее в других целях». Биомасса в том же стандарте определяется как «материал
биологического происхождения, не прошедший химической обработки, или эта
обработка была незначительной».
Биотопливо за последние несколько лет становится важным фактором решения
проблем, связанных с климатом. Киотский протокол определяет почти для
каждой страны необходимость снижения выбросов парниковых газов, для чего
необходимо уменьшить использование ископаемых видов топлив. «Белый документ
по возобновляемой энергии» комиссии Европейского Союза, опубликованный
в декабре 1997 года, предписывает довести вклад возобновляемой энергии
в Европейском Союзе с 6% до 12% к 2010 году. Биомасса рассматривается
как сектор, который должен быть развит в наибольшей степени и в кратчайшие
сроки. Ожидается, что в 2010 году он должен составить 74% общего потребления
возобновляемой энергии в Европейском Союзе.
Рис. 2. Интеграция поставок древесного топлива с поставками деловой древесины
Традиционно биотопливо разделяется на пять подгрупп:
Строго говоря, торф нельзя отнести к возобновляемым источникам, так как это не полностью разложившийся биологический материал, образующийся в болотах в течение сотен лет. Скорость образования торфа в природе в несколько десятков раз меньше скорости его исчерпания. Поэтому использование торфа для производства энергии не относят к «зеленой энергетике».
Древесина также обладает относительной возобновляемостью, потому что для образования ее запаса определенного качества требуются многие десятилетия. Источником древесины является лес. Лес как природный ресурс относится к энергетическому типу ресурсов и является исчерпаемым. Лес, как природная система, может быть возобновляемым ресурсом только в том случае, если методы его управления устойчивы и экологически сбалансированы. Это означает, что условия для роста будущего поколения леса должны быть такого качества, чтобы позволить будущим экосистемам выжить.
Для западных, северо-западных и северных областей Украины с учетом имеющихся природных ресурсов и существующих технологий в настоящее время наиболее актуальной является задача эффективного использования древесного топлива, в первую очередь низкосортной древесины, а также отходов лесозаготовок. Эти отходы для многих лесозаготовителей стали настоящей проблемой, так как их утилизация требует дополнительных расходов, отражающихся на себестоимости продукции. Однако при включении древесной щепы в технологический цикл лесозаготовок, эти затраты многократно окупаются (рис. 2).
В процессе работ по заготовке древесины и ее дальнейшей переработке только 28% первоначального дерева становится пиломатериалом, остальное — становится отходами.
Основными источниками биомассы в Украине являются отходы сельского хозяйства (63%), среди которых можно выделить солому злаковых культур, перегной большого рогатого скота и свиней, а также отходы деревообработки (17,4%), биогаз мусорников (19,6%). Использование этих источников в стране незначительно, несмотря на значительный энергетический потенциал биомассы. По оценкам экспертов TACIS, этот потенциал в нефтяном эквиваленте сопоставим с 7 млн.т, использование этого потенциала даст возможность заменить более 5–10% общего потребления энергоресурсов.
Древесная биомасса — это отходы древесины, которые получаются в процессе ее технологической обработки, начиная от лесозаготовительных работ и до производства конечного потребительского продукта. К древесной биомассе относятся отходы деревообработки, отходы древесной зелени, отходы семени. К отходам деревообработки относятся опилки, стружка, обрезки досок, горбыль, дрова, кора. Большое количество древесных отходов образуется непосредственно на лесосеке в процессе проведения рубок главного и промежуточного пользования, и они включают в себя обломки стволов, ветви деревьев, тонкомер и др.
Есть определение, что отходы — это продукт незавершенной технологической цепи, а потому древесные отходы надо рассматривать не как отходы, а как сырье, в том числе для получения тепловой и электрической энергии. При этом использование древесины в таком качестве целесообразно рассматривать с точки зрения экологии, экономики и решения социальных вопросов.
Рис. 3. Пример технологии производства щепы на верхнем складе с дальнейшей транспортировкой ее автощеповозами потребителям
В зависимости от того, где производится щепа из отходов древесины,
все технологии можно классифицировать на три группы:
1. Технологии с производством щепы у пня (на лесосеке).
2. Технологии с производством щепы в месте примыкания к лесовозной дороге
(на верхнем или нижнем складе).
3. Технологии с производством щепы у потребителя.
Все существующие технологии обязательно включают транспортную фазу.
Транспортная фаза технологических процессов освоения биомассы из леса
— важнейшая. Биомасса может транспортироваться в различной форме. Наиболее
часто биомасса из леса перерабатывается в топливную щепу и в таком виде
доставляется автотранспортом потребителям. Для этого используют большегрузные
специальные автопоезда-щеповозы грузоподъемностью 40–60 тонн, для которых
требуются дороги с твердым покрытием.
Пример технологии производства щепы на верхнем складе с дальнейшей транспортировкой
ее автощеповозами потребителям представлен на рис. 3.
По материалам V Международной конференции «Сотрудничество
для решения проблемы отходов»,
2–3 апреля 2008 г., Харьков, Украина,
bio-briquette.com и lesopromyshlennik.ru
