"معظم مصانع الحبيبات صغيرة بمتوسط ​​قدرة سنوية تبلغ حوالي 9000 طن.بعد مشاكل نقص الحبيبات في عام 2013 عندما تم إنتاج حوالي 29000 طن فقط ، أظهر القطاع نموًا أسيًا بلغ 88000 طن في عام 2016 ومن المتوقع أن يصل إلى 290000 طن على الأقل بحلول عام 2021

تحصل شيلي على 23 في المائة من طاقتها الأولية من الكتلة الحيوية.ويشمل ذلك الحطب ، وهو وقود يستخدم على نطاق واسع في التدفئة المنزلية ولكنه مرتبط أيضًا بتلوث الهواء المحلي.في السنوات الأخيرة ، تحرز التقنيات الجديدة وأنواع وقود الكتلة الحيوية الأنظف والأكثر كفاءة ، مثل الكريات ، تقدمًا بوتيرة جيدة.تقدم الدكتورة Laura Azocar ، الباحثة في جامعة La Frontera ، نظرة ثاقبة على السياق والحالة الحالية للأسواق والتقنيات المتعلقة بإنتاج الحبيبات في شيلي.

وفقًا لـ DR AZOCAR ، يعد استخدام الحطب كمصدر أساسي للطاقة ميزة خاصة في تشيلي.يرتبط هذا بالتقاليد والثقافة التشيلية ، بالإضافة إلى وفرة الكتلة الحيوية للغابات ، وارتفاع تكلفة الوقود الأحفوري ، والشتاء البارد والممطر في المنطقة الجنوبية الوسطى.

بلد الغابات

لوضع هذا البيان في سياقه ، تجدر الإشارة إلى أن شيلي لديها حاليًا 17.5 مليون هكتار من الغابات: 82 في المائة من الغابات الطبيعية ، و 17 في المائة من المزارع (الصنوبر والأوكالبتوس بشكل رئيسي) و 1 في المائة من الإنتاج المختلط.

وهذا يعني أنه على الرغم من النمو السريع الذي شهدته الدولة ، حيث يبلغ دخل الفرد الحالي 21000 دولار أمريكي سنويًا ومتوسط ​​العمر المتوقع 80 عامًا ، إلا أنها لا تزال متخلفة من حيث أنظمة التدفئة المنزلية.

في الواقع ، من إجمالي الطاقة المستهلكة للتدفئة ، يأتي 81 في المائة من الحطب ، مما يعني أن حوالي 1.7 مليون أسرة في تشيلي تستخدم حاليًا هذا الوقود ، ليصل إجمالي الاستهلاك السنوي إلى أكثر من 11.7 مليون متر مكعب من الخشب.

بدائل أكثر كفاءة

يرتبط الاستهلاك المرتفع لحطب الوقود أيضًا بتلوث الهواء في تشيلي.56 في المائة من السكان ، أي ما يقرب من 10 ملايين شخص يتعرضون لتركيزات سنوية تبلغ 20 مجم لكل متر مكعب من المواد الجسيمية (PM) أقل من 2.5 مساءً (PM2.5).

يُعزى نصف PM2.5 تقريبًا إلى احتراق الحطب / ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل مثل سوء تجفيف الخشب وانخفاض كفاءة الموقد وسوء عزل المنازل.بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن احتراق الحطب يُفترض أنه محايد لثاني أكسيد الكربون (C02) ، فإن الكفاءة المنخفضة للمواقد تعني ضمنيًا انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة لتلك المنبعثة من الكيروسين ومواقد الغاز المسال.

في السنوات الأخيرة ، أدت الزيادة في مستويات التعليم في شيلي إلى مجتمع أكثر تمكينا بدأ في إظهار المطالب المتعلقة بالحفاظ على التراث الطبيعي والعناية بالبيئة.

جنبًا إلى جنب مع ما سبق ، أدى التطور الهائل للبحوث وتوليد رأس المال البشري المتقدم إلى تمكين الدولة من مواجهة هذه التحديات من خلال البحث عن تقنيات جديدة وأنواع وقود جديدة تلبي الحاجة الحالية للتدفئة المنزلية.كان أحد هذه البدائل هو إنتاج الكريات.

موقد التبديل

بدأ الاهتمام باستخدام الحبيبات في شيلي في عام 2009 تقريبًا ، حيث بدأ استيراد مواقد الحبيبات والمراجل من أوروبا.ومع ذلك ، أثبتت التكلفة العالية للاستيراد أنها تمثل تحديًا وكان الاستيعاب بطيئًا.

لتعميم استخدامه ، أطلقت وزارة البيئة برنامجًا لاستبدال المواقد والغلايات في عام 2012 للقطاعات السكنية والصناعية ، وبفضل برنامج التبديل هذا ، تم تركيب أكثر من 4000 وحدة في عام 2012 ، وهو رقم تضاعف ثلاث مرات منذ ذلك الحين. دمج بعض مصنعي الأجهزة المحلية.

تم العثور على نصف هذه المواقد والغلايات في القطاع السكني ، و 28 في المائة في المؤسسات العامة وحوالي 22 في المائة في القطاع الصناعي.

ليس فقط الكريات الخشبية

يتم إنتاج الكريات في شيلي بشكل رئيسي من صنوبر رادياتا (Pinus radiata) ، وهو نوع من المزارع الشائعة.في عام 2017 ، كان هناك 32 مصنعًا للحبيبات بأحجام مختلفة موزعة في المناطق الوسطى والجنوبية من البلاد.

- معظم مصانع الحبيبات صغيرة بمتوسط ​​قدرة سنوية تبلغ حوالي 9000 طن.قال الدكتور أزوكار إنه بعد مشاكل نقص الحبيبات في عام 2013 عندما تم إنتاج حوالي 29000 طن فقط ، أظهر القطاع نموًا أسيًا بلغ 88000 طن في عام 2016 ومن المتوقع أن يصل إلى 190 ألف طن على الأقل بحلول عام 2020.

على الرغم من وفرة الكتلة الحيوية للغابات ، فقد أثار هذا المجتمع التشيلي الجديد "المستدام" اهتمامًا من جانب رواد الأعمال والباحثين بالبحث عن مواد خام بديلة لإنتاج وقود الكتلة الحيوية المكثف.هناك العديد من مراكز البحث والجامعات الوطنية التي طورت أبحاثًا في هذا المجال.

في جامعة لا فرونتيرا ، طور مركز إدارة النفايات والطاقة الحيوية ، الذي ينتمي إلى نواة بيورن العلمية ويرتبط بقسم الهندسة الكيميائية ، طريقة فحص لتحديد مصادر الكتلة الحيوية المحلية مع إمكانات الطاقة.

قشر البندق وقش القمح

حددت الدراسة قشر البندق باعتباره الكتلة الحيوية مع أفضل الخصائص للاحتراق.بالإضافة إلى ذلك ، تميز قش القمح بتوافره العالي والأثر البيئي الناتج عن الممارسة المعتادة لحرق القش والقش.القمح هو محصول رئيسي في شيلي ، ويزرع على حوالي 286000 هكتار ويولد حوالي 1.8 مليون طن من القش سنويًا.

في حالة قشور البندق ، على الرغم من أن هذه الكتلة الحيوية يمكن حرقها مباشرة ، فقد ركزت الأبحاث على استخدامها لإنتاج الحبيبات.يكمن السبب في مواجهة التحدي المتمثل في توليد وقود الكتلة الحيوية الصلبة التي تتكيف مع الواقع المحلي ، حيث أدت السياسات العامة إلى استبدال مواقد الخشب بمواقد الحبيبات ، للتعامل مع مشاكل تلوث الهواء المحلي.

كانت النتائج مشجعة ، وتشير النتائج الأولية إلى أن هذه الكريات ستمتثل للمعايير المحددة للكريات ذات الأصل الخشبي وفقًا لمعيار ISO 17225-1 (2014).

في حالة قش القمح ، تم إجراء اختبارات المعالجة الحرارية من أجل تحسين بعض خصائص هذه الكتلة الحيوية مثل الحجم غير المنتظم ، الكثافة الظاهرية المنخفضة وقيمة السعرات الحرارية المنخفضة ، من بين أمور أخرى.

تم تحسين Torrefaction ، وهي عملية حرارية تتم في درجات حرارة معتدلة في بيئة خاملة ، خصيصًا لهذه المخلفات الزراعية.النتائج الأولية تشير إلى زيادة كبيرة في الطاقة المحتجزة والقيمة الحرارية في ظروف التشغيل المعتدلة أقل من 150.

تم تمييز ما يسمى بالحبيبات السوداء المنتجة على نطاق تجريبي مع هذه الكتلة الحيوية الحرارية وفقًا للمعيار الأوروبي ISO 17225-1 (2014).كانت النتائج ميمونة ، حيث وصلت إلى زيادة في الكثافة الظاهرية من 469 كجم لكل متر مكعب إلى 568 كجم لكل متر مكعب بفضل عملية المعالجة المسبقة للتجديد الحراري.

تهدف التحديات المعلقة إلى إيجاد تقنيات لتقليل محتوى العناصر الدقيقة في كريات قش القمح المعاد تصنيعها من أجل تحقيق منتج يمكن أن يدخل السوق الوطنية ، مما يساعد على مكافحة المشاكل البيئية التي تؤثر على البلاد.