Miks on puud ideaalne taastuvenergia allikas?

Üks vastuolulisemaid taastuvaid energiaallikaid on puitbiomass, näiteks puud. See ei tohiks olla, sest biomass võib olla väga jätkusuutlik ressurss, kui seda õigesti hallata.

Elasin viis aastat Hawaiil, kus töötasin (muu hulgas) metsi majandavas ettevõttes. Mõnikord paluti mul kohalikus keskkoolis energia ja jätkusuutlikkuse teemal kõnesid pidada. Ühe kõne ajal ütles üks õpilane: "Ma kuulsin, et kavatsete kõik puud maha võtta."

Sel hetkel mõistsin, et tema nägemus metsandusest on paljuski sama, mis minu enda nägemus metsandusest, kui kasvasin Weyerhaeuser riik Oklahomas. Toona suhtusin metsameestesse kui inimestesse, kes raiuvad puid, ja seostasin neid lageraie.

Säästev biomass

Sellest ajast on minu vaated palju muutunud, sest saan metsameeste tegemistest paremini aru. Metsamehed majandavad metsi. Majandatava metsa puhul tähendab see mõnikord, et koristate puid nagu mis tahes muud saaki. Kuid metsa majandamisega kaasneb ka raiutu asendamine.

Kui käsitleda biomassi energiaallikana, on palju võimalikke lõkse. Mõned biomassi liigid tarbivad palju toitaineid ja seetõttu võib väetamisvajadus olla kõrge. See võib tähendada suurt fossiilkütuse sisendit väetise tootmiseks ja suuremat mulla ammendumise ohtu. Samuti tarbivad mõned põllukultuurid palju vett.

Puud on erinevad. Umbes esimese 10 eluaasta jooksul toodavad nad biomassi 7–10 luukuiva tonni aakri kohta aastas. Võite näha ka teisi biomassiallikaid, mis väidavad, et saagikus on kõrge, kuid need saavutati peaaegu kindlasti väetise ja rohke veega.

Kuid puude kasutamiseks on veelgi kaalukam põhjus. Erinevalt enamikust lühikese raieringiga põllukultuuridest, mida mõnikord peetakse kütuse tootmise lähteaineks, võivad puud tegelikult parandada mulla kvaliteeti ja tervist.

Mis juhtub, on see, et puud suudavad tuua toitaineid aluspinnasest ja koondada need lehtedesse ja kooresse. See langeb tagasi mulda ja lisab pinnasesse orgaanilist materjali. Sõltuvalt kasutatava puu tüübist võivad majandatud metsad pakkuda kütust, parandades samal ajal mulla kvaliteeti.

Süsiniku taaskasutamine

Muidugi on võtmeküsimuseks puude kütusena kasutamise süsiniku jalajälg. Puud, mida põletatakse energia saamiseks, eraldavad süsinikdioksiidi, mille puu hiljuti eraldas.

Puu kasvatamise ja sellele järgneva põletamise tsükli jooksul süsinikdioksiidi netovaru atmosfääris ei muutu. See erineb näiteks kivisöe põletamisest, mis vabastab iidse süsinikdioksiidi ja suurendab süsinikdioksiidi netovarusid atmosfääris.

Tegelikkuses on puidu ja energia skeemide süsiniku tasakaalu mõjutavad täiendavad tegurid. Näiteks puujuured seovad pinnase alla täiendavat süsinikku. Mõnel juhul võivad need juured kesta aastakümneid, sidudes süsinikku rohkem, kui oli puu kasutatavas osas.

Võrrandi teisel poolel on kõik energiasisendid, mis kulusid puu kasvatamiseks, transportimiseks ja kasutatavaks vormiks, näiteks graanuliteks, muutmiseks. Siiski saab elutsükli analüüsi (LCA) abil välja selgitada erinevad sisendid ja väljundid ning arvutada süsiniku jalajälje.

Kuidas puud kuhjuvad

Õnneks on seda tehtud. Enviva Inc. on Marylandis asuv börsil kaubeldav ettevõte ja maailma suurim jätkusuutlike puidugraanulite tootja. Neid graanuleid kasutatakse peamiselt söe väljatõrjumiseks Euroopa söeküttel töötavates elektrijaamades.

2019. aastal küsis üks Enviva suurimaid aktsionäre sõltumatult uuringufirmalt Piiramatu mõju uuring ja analüüs vaadata üle puidugraanulite energia jätkusuutlikkus ja süsinikumõju. Puidugraanulite tarneahela KHG heitkoguste elutsükli analüüsi (LCA) koostamiseks kasutas piiritult praegust eelretsenseeritud kirjandust puidugraanulite kasvuhoonegaaside (GHG) mõju kohta. Nad võrdlesid puidugraanulite süsiniku jalajälge teiste kütustega, nagu kivisüsi ja maagaas.

Aruanne on saadaval siin, kuid tehti mitmeid olulisi leide. Aruandes rõhutati eelkõige, et puidupõhine bioenergia võib täiendada vahelduvaid ressursse, nagu tuule- ja päikeseenergia, kindla energiaga. Tänapäeval tehakse seda sageli kiiresti töötavate maagaasielektrijaamadega, kuid puidugraanulid suudavad seda saavutada süsiniku jalajälje murdosaga.

Allikas: Enviva Inc.

Kivisöe kasvuhoonegaaside intensiivsus on 1.00 kilogrammi süsinikdioksiidi ekvivalenti toodetud elektrienergia kilovatt-tunni (kWH) kohta. Kombineeritud tsükliga (CC) maagaas oli oluliselt parem – 0.44 kgCO2e/kWh.

Puidugraanulitest toodetud elektri süsiniku intensiivsus oli aga vaid 0.13 kgCO2e/kWh – 87% madalam kui kivisöel ja 70% madalam kui maagaasil kogu elutsükli jooksul. Kui seda kasutatakse soojuse ja elektri koostootmises, langes puidugraanulite süsiniku jalajälg tasemele 0.06 kgCO2e/kWh.

Need tegurid olid Euroopa Komisjoni 2020. aasta kliima- ja energiaplaani peamiseks tõukejõuks. Kuna see plaan tunnistas, et bioenergia võib olla jätkusuutlik ja aidata Euroopal süsinikdioksiidiheite eesmärke saavutada, aitas see plaan luua Euroopasse jõudsalt kasvava puidugraanulikaubanduse selliste ettevõtete nagu Enviva poolt.

Seega võivad puud olla ideaalseks taastuvenergia allikaks, kui neid õigesti majandatakse. Lisaks kütuse pakkumisele ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamisele võivad need täita olulist funktsiooni toitainete taaskasutamiseks aluspinnast pinnasesse. Mahavõetud puud saab ümber istutada. See erineb selgelt vihmametsadest või vanadest metsadest pärit puude kasutamisest – ja seda ei tohiks sellega segi ajada.