פוטנציאל היער דקינגס ב- Bio Energy Feedstock Supply

פוטנציאל היער דקינגס ב- Bio Energy Feedstock Supply

יערות דקעים מייצגים משאב משמעותי ומעורפל למגזר הביו-אנרגיה, המציע מסלול בר-קיימא להמיר ביומסה עודף מפעילות ניהול יערות חיוני לאנרגיה מתחדשת. as Forests בשלה ללא התערבות, הם לעתים קרובות להיות overcrowd, יצירת תנאים כי להעלות סיכונים של שריפות יער, להאיץ התפרצויות דקיקות, ולהפחית את בריאות היער הכולל.

הבנה של יערות

טיהור יערות הוא תרגול רב-תרבותי הכולל הסרת עצים להשגת מטרות ניהול ספציפיות.ההחלטה של אילו עצים להסיר - בהתבסס על מינים, גודל, מצב ונפיחות - קובע את התוצאות האקולוגיות והכלכליות. ⁇ הם מסווגים באופן רחב לפעילות מסחרית ומסחרית.

המונחים: Pre-Commercial Thinnings

דקת רעלה מוקדמת מתרחשת בעמדות צעירות, דחוסות בצפיפות, שבהן עצים קטנים מדי מכדי שיש להם ערך שוק כמו עץ.המטרה העיקרית היא להאיץ את הצמיחה של העצים הטובים ביותר על ידי צמצום התחרות לאור, מים וחומרים מזינים.הביומסה המתקבלת מורכבת מגזעים קטנים, העליון, וענפים - לעתים פחות מ -10 ס"מ בקוטר - שהם אידיאליים לשימוש באנרגיה, כי יש להם מינימום ערך ליישומים של דלק או לשקעים.

⁇ מסחרי

דקר מסחרי מסיר עצים גדולים מספיק כדי להימכר כראולוגים או pulpwood, אבל גם מייצר ביומסה חיה (tops, גפיים, slash) שניתן לשחזר עבור אנרגיה. פעולות אלה הם לעתים קרובות חלק ממערכת קציר משולב הממקסימה התאוששות ערך: צמידים גבוהים ללכת לראות מלננים, נמוך יותר של שכבות כדי לטבול או מוצרים, מורכב ונוזלים מורכבים עבור חיתיקים מורכבים יותר.

מטרות אקולוגיות

נפיחות אינה רק על ייצור מזון; היא אבן הפינה של ניהול יערות בר קיימא.יתרונות אקולוגיים מרכזיים כוללים:

• (ב) הפחתה של הסיכון של שריפות:0; 1FLT:1 הסרת דלקי הסולם וצמצום עומסי הדלק הכולל מוריד את הסיכוי לשריפות כתר קטסטרופליות.
• (ב) ,0) בריאות העץ מוכחת: תחרות צוה 1 (FLT:1) מפחיתה את הלחץ ואת הפגיעות לדבורים ולפתוגנים.
• (FLT:0) יציבות מלאי הקרבון: יערות הבריאות של 1FLT 1 לשמור על פחמן יותר זמן והם יותר רגישים להפרעות שגורמות לשחרור פחמן מהיר.
• (FLT:0) שיפור המגוון: FLT:1 תנאים פתוחים-canopy לקדם צמחייה מתחת לקומדיות וגידול מינים תלויים פערי שמש.

יערות רטובים כמו bio Energy Feedstock

הביומסה שנוצרת מדממים יש תכונות פיזיות וכימיקליות שהופכות אותו מתאים עבור מסלולים שונים של המרה.הבנת מאפייני הזנה – תוכן מפוע, תוכן אפר, גודל חלקיקים וצפיפות אנרגיה – חיוני לתכנון רשתות אספקה יעילות ומערכות המרה.

Biomass Characteristics

טריים מגורשים מרופפים בדרך כלל יש תוכן לחות בין 45 ל-55 אחוזים (בסיס), אשר מפחית את התשואות האנרגיה הנקיות אם נעשה שימוש ישירות בהתבש חלקית, ביער או בחצר אחסון, יכול להוריד לחות ל-30 עד 35 אחוזים, שיפור יעילות הבעירה וצמצום עלויות התחבורה המזויפות לכדי אנרגיה.

צפיפות האנרגיה של דליפות יער היא בערך 15 עד 20 GJ לכל טון על בסיס יבש, דומה לתוספת מזון עץ אחרים.עם זאת, צפיפות הרצפים המשוחררים (150-250 ק"ג / m3) מגבירה את התחבורה ואת עלויות הטיפול.טכנולוגיות מתקדמות כגון משחת שיניים (שיוט או מגרד) ו torefraction יכול לשפר את צפיפות האנרגיה ואת הטיפול, מה שהופך bioning דק יותר עם תחנות כוח מתקדמות יותר.

המונחים: path

ניתן לכוון את הדלונות היער לכמה טכנולוגיות המרה, כל אחת מהן עם יתרונות נפרדים ומוכנות לשוק:

• (FLT:0) שילוב ישיר של מרתחים או מגורשים מיטה נוזלית היא הטכנולוגיה הבוגרת ביותר, המשמשת לחימום אזורי ולדור חשמל.
• (FLT:0)GGGING: FLT:1 ממיר ביומסה לתוך סינגיה (H2, CO2, CH4), אשר ניתן לשרוף בטורבינה גז או מעובד נוסף לתוך methanol או גז טבעי סינתטי. Air-blown מ גזים להתמודד עם הזנה גבוהה, אבל ניהול tar נשאר אתגר.
• (FLT:0)Pyrolysis:FLT:1 מהר pyrolysis מניבה שמן ביולוגי, ביושר, וגזים לא ניתן לדרג את שמן הביו-נפט לדלקים. מסלול מתפתח לדעוך, עם כמה צמחי הפגנה מבצעיים בצפון אמריקה ובאירופה.
• (FLT:0)Torrefaction ו- Pelletizing:031) טורפוזה מייצרת דלק מוצק דמוי פחם עם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר והתנגדות למים. Pelletizing מגביר את צפיפות הרוב, שיפור כלכלת התחבורה.

שרשרת אספקה ולוגיסטיקה

שרשרת האספקה של מצעים יער כוללת קציר, עיבוד עצי עץ, תחבורה, אחסון וטיפול במתקן המרה.כל שלב מציג הזדמנויות להפחתת עלויות ורווחים.

המונחים: In-Woods Processing

פעולות דקינג הן יקרות מטבען יותר מאשר סלקציה ברורה בשל גודלי החתיכות הקטנים, נפח נמוך יותר עבור Hectare, וצריכים בחירה זהירה.מערכות מכוננות באמצעות פולשים, מלוטשים, ושחיקה נפוצים. עבור מצעים טרום מסחר, שבבים שלמים של עץ ישירות לאחר ירידה במספר של צעדים לטיפול.

תחבורה

תחבורה היא מרכיב עלות עיקרי, לעתים קרובות חשבונאות עבור 25-40% של עלות הזנות הנמסר. ⁇ ביומסה יש צפיפות נמוכה, כלומר משאיות להגיע נפח לפני קיצוץ גבולות משקל. קומפקטי צ'יפס או באמצעות עומסים כדי למקסם את צפיפות יכול להפחית את מספר הנסיעות.עבור מרחקים ארוכים יותר, בוודים יבש או מחסנית מבוססת קיבולת (צ'יפס, סינון, שחיקה), שחיקה) יכול להפחית לחות ולהגדיל את צפיפות גבוהה לפני שקופה.

מושגים לוגיסטיים מתעוררים כגון "חצרי אחסון של תאיים" או "מסופי ביומסה" מאפשרים להצטברות מרכזית, ערבוב חומר מאתרים דקים מרובים, וייבוש נוסף. היצע מצטבר זה מקטין את השפעות העונה ומספק זרם איכות עקבי למתקנים ביו-אנרגיה.

אחריות כלכלית

הכלכלה של מצעים יער עבור אנרגיה ביולוגית תלויה בממשק מורכב של עלויות הזנה, יעילות המרה, מחירי שוק לאנרגיה, ותמריצים מדיניות.כרגע, פעולות דקות רבות אינן מעצימות מבחינה כלכלית ללא תמיכה ממשלתית או שילוב עם מוצרים מעץ ערך גבוה יותר.

עלויות האכלה

עלות מספקת של דקויות יער נע בין 30 $ ל 60 $ ל טון ירוק באזורים רבים, בהתאם בקנה מידה, שטח ומרחק. עבור השוואה, שאריות חקלאיות כמו תנור תירס הם בדרך כלל 50 $ $ $ $ 80 ל טונה יבש, ויבולי אנרגיה ייעודי יכול להיות מעל 100 $ עבור טונה יבש. ⁇ יכול להיות תחרותי, במיוחד כאשר דקר הוא חובה עבור הפסקת אש או תושבות, למעשה, כלומר, למעשה, על ידי צריכת מזון כזה של מזון יעיל של מזון, למעשה, הוא למעשה, הוא למעשה, הוא למעשה, על ידי צריכת הקרקע של עלויות של צריכת מזון יעיל של צריכת הקרקע.

שוק דינמי ותומך במדיניות

ללא תמיכה במדיניות, רזות יער לעתים קרובות לא יכול להתחרות עם דלקים מאובנים או אפילו עם מתחדשים אחרים כמו רוח ושמש.עם זאת, סובסידיות, אשראי פחמן, ותקני תיק מתחדשים יכולים לגשר על הפער. לדוגמה, באיחוד האירופי, את ה- Renewable Energy Directive (RED II) מספק מסגרת לספירת חשמל ביומסה למטרות לאומיות.

תקני הדלק הנמוכים של קליפורניה (LCFS) מקצה את רמות הפחתת הפחמן הגבוהות לדלקים ביו-דלקים המיוצרים מיהלומים יער דקים, מה שהופך אותם אטרקטיביים לציות.פרויקטים של טייסים מסוימים הוכיחו את יכולת הצמיחה הכלכלית תחת מדיניות כזאת, אך הם נשארים פגיעים לשינויים במדיניות.

מחקר מקרה: טיהור משותף וביוטכנולוגיה במערב ארה"ב

"מיזם שיקום ארבעת היער" (4FRI) באריזונה ובניו מקסיקו הוא שיתוף פעולה בקנה מידה גדול שמטרתו לשחזר מערכות אקולוגיות מאוישות אש תוך יצירת ביומסה לאנרגיה.הפרויקט מקדם דקה מכנית על יותר מ-2 מיליון דונם, במטרה לייצר 50,000 טון יבש של ביומסה מדי שנה עבור תחנות כוח מקומיות.

תמיכה במדיניות ומודיעין

מסגרות מדיניות יעילות יכולות להאיץ את השימוש ביהלומים ביערות במנגנוני מפתח ביו-אנרגיה.

• (ב) תקנים חדשים (RPS)IRLT:1 עם מחסני חשמל ביומסה.
• (ב) ,0) לוטו פחמן תקני דלק 1 (FLT) אשר מתגמלים את ההזנה עם פליטות פחמן נמוכות.
• (ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד, ו[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]
• (ב) ,0) תוכניות ניהול עלות מניות מניות (FLT:1) אשר מטפלות בהסרה ביומסה כפרקטיקה סטנדרטית.
• (FLT:0) הסמכה ביומסה בלתי ניתנת להשגה 1 (למשל, יער Stewardship Council, Sustainable Biomass Program) כדי להבטיח אמינות שרשרת האספקה.

באופן קריטי, חוקי חשבונאות פחמן חייבים לשקף את ההשפעות של פחמן נטו של תרדמת הביומסה.הניטראליות פחמן של אנרגיית יער הוא נושא של דיון מתמשך בקהילה המדעית וזירה המדיניות.עלייה פחמן אטמוספירית קצר טווח מבעירה הם מתמוססים מעל עשרות שנים, כאשר הregrowth סופג CO2, אבל התזמון חשוב עבור מטרות אקלים.

איכות הסביבה והחברתית Co-benefits

מעבר לייצור אנרגיה, השימוש בשקדות יער מניב מגוון של שותפים משותפים המחזקים את המקרה עבור פריסה:

• (FLT:0) צמצום הסיכון של שריפות בר: 1FLT) מקטין את רציפות הדלק ודלקי הסולם, מה שמפחית את חומרת שריפות הפרא גם היכן שהן יכולות להתחיל.
• (FLT:0) ,Carbon questration: FLT1 על ידי שיפור צמיחת העץ ובריאות היער, דקר יכול להגדיל את אחסון הפחמן הנקי בטווח הארוך, במיוחד ביערות שקדמו לשריפה, שבהם שריפות חמורות ישחררו כמויות גדולות של פחמן.
• התפתחות כלכלית:0 (Ralal Economic Developmenteur: 1 Bio Energy from minutenings) יוצרת משרות בקציר, עיבוד, תחבורה ותפעול צמחי, לעתים קרובות באזורים כפריים במצוקה כלכלית.
• (ב) ⁇ :0) , 000: 1 ביומסה מקומית מפחיתה את התלות בדלקים מאובן מיובאים ומגוון את תערובת האנרגיה.
• (FLT:0) עמידות הדדית: FLT:1 לאזורים ליד ממשקים עירוניים-פרבנים, ניהול יערות משולב שמייצר אנרגיה ביולוגית יכול לעסוק בקהילות פרקטיקות בר קיימא וליצור הכנסות עבור המשך התחזוקה.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות ההבטחה, יש להתגבר על כמה מחסומים טכניים ושוק לפני שרידות יער יכול להפוך לזין ביו-אנרגיהי מרכזי בקנה מידה.

אתגרים טכניים

• (FLT:0) תוכן מוסטאור וייבוש: FIRLT:1 לחות גבוהה דורש ייבוש אנרגיה או הגבלת יעילות ההמרה.שיפור טכניקות הייבוש הטבעי אחסון מכוסה נדרשים.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0) סוגיות הקשורות ל-Ash:FLT:1hil אש מחומרים קטנים ו מחטים הוא לעתים קרובות עשיר יותר באללאלי ובכלור, המוביל לנפיחות ולקורוסיון ברתיחה.
• (FLT:0) הסתברות ולוגיסטיקה:FreaLT:1) פעולות דקינג מוגבלות לעתים קרובות על ידי מזג אוויר, תנאי קרקע, ועונות אש. אספקת סביב לשנה אמינה דורש מבול של ביומסה מאוחסנים או מקורות חלופיים.

כיוונים עתידיים

קידוםים בטכנולוגיות ומודלים עסקיים יכולים להתמודד עם אתגרים אלה.יחידות pyrolysis Mobile שניתן לפרוס ישירות באתרי דקיגה מציעים דרך לחדד ביומסה לתוך שמן ביו-נפט ו ביושר מקומי, צמצום עלויות ההובלה.שיפור מלאי היער וניתוח שרשרת האספקה באמצעות נתונים ולמידה לוויין יכול להתאים את תזמון ולהפחית את היעילות הלוגית עם פחמן ולכידת (S) יכול להפוך את הערך הביולוגי של פחמן נמוך יותר, אם יש עלייה נמוכה של פחמן ועלויות פחמן, אם יש עלייה נמוכה של פחמן וטכנולוגיות פחמן, אם יש צורך בפחמן-פחמינליות.

שיתופי פעולה בין מנהלי יערות, שירותים, מפתחי טכנולוגיה הם חיוניים.האינטרס הגדל באשראי להסרת פחמן ודה-קרבן של מגזרים קשיחים-ל-מרוץ (הדגשה, המשלוח) עשוי לפתוח שווקים חדשים לדלקים ביולוגיים מתקדמים מפרויקטי טיס.

מסקנה

יערות דקעים מציעים גישה פרגמטית ורב-תפקודית לאספקת מזון ביו-אנרגיה.על ידי המרת ביומסה עודף של ניהול יערות הכרחי לאנרגיה מתחדשת, אנו יכולים במקביל להתמודד עם סיכון של שריפות, בריאות היער, מטרות פחמן וכלכלות כפריות. בעוד מחסומים כלכליים וטכניים נשארים, שילוב של מדיניות תומכת, חדשנות טכנולוגית ועיצוב אספקה שיתופי יכול לפתוח את מלוא הפוטנציאל של משאב זה.

למידע נוסף, קרא את הסקירה של שירות היערות על בריאות היער ומדדקת FLT:1, לחקור את ה-FLT:2IEA Bio Energy דוחות על שרשראות אספקה ביומסה FLT 3:, ולראות את המחקר של FLT:4NREL על טכנולוגיות המרת יערות עבור שאריות יער:5.