木が再生可能エネルギーの理想的な源である理由

より物議を醸している再生可能エネルギー資源のXNUMXつは、樹木などの木質バイオマスです。 適切に管理されていれば、バイオマスは非常に持続可能な資源になる可能性があるため、そうすべきではありません。

私はハワイにXNUMX年間住んでいて、そこで（とりわけ）森林を管理する会社で働いていました。 地元の高校でエネルギーと持続可能性について話をするように頼まれることがありました。 ある講演の中で、ある学生が「あなたはすべての木を伐採するつもりだと聞きました」と言いました。

その瞬間、彼女の林業に対する見方は、私自身の林業に対する見方とほとんど同じであることに気づきました。 ウェアーハウザー オクラホマの国。 当時、私は森林管理者を木を伐採する人々と見なし、彼らを 皆伐.

持続可能なバイオマス

それ以来、私の見方は大きく変わりました。なぜなら、私は林業家が何をしているのかをよりよく理解しているからです。 フォレスターは森林を管理します。 管理された森林では、他の作物を収穫するのと同じように木を収穫することを意味する場合があります。 しかし、森林を管理することは、あなたが伐採したものを置き換えることも伴います。

バイオマスをエネルギー源として考えるとき、多くの潜在的な落とし穴があります。 バイオマスのいくつかの形態は栄養素のヘビーユーザーであり、そのため、施肥要件は高くなる可能性があります。 これは、肥料を生産するための化石燃料の投入量が多く、土壌が枯渇するリスクが高いことを意味します。 また、一部の作物は水のヘビーユーザーです。

木は違います。 彼らの人生の最初の10年かそこらの間に、彼らは7エーカーあたり年間10-XNUMXの絶乾トンの割合でバイオマスを生成します。 収量がこれほど高いと主張する他のバイオマス源を目にするかもしれませんが、それらはほぼ確実に肥料と大量の水で達成されました。

しかし、木を利用するさらに説得力のある理由があります。 燃料生産の原料として時々議論されるほとんどの短回転作物とは異なり、木は実際に土壌の質と健康を改善することができます。

何が起こるかというと、木は下層土から栄養分を持ち出し、それらを葉や樹皮に集中させることができます。 これは最終的に土壌に戻り、土壌中の有機物に追加されます。 使用する樹木の種類によっては、管理された森林は土壌の質を改善しながら燃料を供給することができます。

カーボンのリサイクル

もちろん、重要な問題は、燃料に木を使用することによる二酸化炭素排出量です。 電力のために燃焼された木は、最近木によって隔離された二酸化炭素を放出します。

樹木を成長させ、その後燃やすというサイクルの間、大気中の二酸化炭素の正味在庫は変化しません。 これは、たとえば、古代の二酸化炭素を放出し、大気中の二酸化炭素の正味在庫を増やす石炭の燃焼とは異なります。

実際には、木材からエネルギーへのスキームの炭素バランスに影響を与える追加の要因があります。 たとえば、木の根は土壌の下に追加の炭素を隔離します。 場合によっては、それらの根は何十年も続く可能性があり、木の使用可能な部分にあったものを超えて炭素を拘束します。

方程式の反対側には、木を成長させ、輸送し、ペレットのような使用可能な形に変換するために必要なエネルギー入力があります。 ただし、ライフサイクル分析（LCA）では、さまざまな入力と出力を分類し、カーボンフットプリントを計算できます。

木がどのように積み重なるか

幸いなことに、これは実行されました。 株式会社エンビバ は、メリーランド州に本拠を置く上場企業であり、持続可能な木質ペレットの世界最大の生産者です。 これらのペレットは、主にヨーロッパの石炭火力発電所の石炭を置き換えるために使用されます。

2019年、Envivaの最大の株主のXNUMX人が独立した調査会社に質問しました 無限の影響の調査と分析 木質ペレットエネルギーの持続可能性と炭素への影響を確認します。 木質ペレットの温室効果ガス（GHG）の影響に関する現在のピアレビュー済みの文献を無制限に使用して、木質ペレットのサプライチェーンからのGHG排出量のライフサイクル分析（LCA）を作成しました。 彼らは、木質ペレットのカーボンフットプリントを石炭や天然ガスなどの他の燃料と比較しました。

報告書は入手可能です こちら、しかし、いくつかの重要な発見がありました。 特に、報告書は、木材ベースのバイオマスが風力や太陽光発電などの断続的な資源をしっかりとしたエネルギーで補完できることを強調しています。 これは今日、高速サイクルの天然ガス発電所で行われることがよくありますが、木質ペレットは二酸化炭素排出量のほんの一部でこれを達成できます。

出典：Enviva Inc.

石炭の温室効果ガス強度は、発電量1.00キロワット時（kWH）あたり0.44キログラムの二酸化炭素に相当します。 コンバインドサイクル（CC）天然ガスは、2 kgCOXNUMXe/kWhで大幅に改善されました。

しかし、木質ペレットから生成された電力の炭素強度はわずか0.13 kgCO2e / kWhで、ライフサイクル全体で石炭より87％低く、天然ガスより70％低くなっています。 熱電併給（CHP）アプリケーションで使用すると、木質ペレットの二酸化炭素排出量は0.06 kgCO2e/kWhに低下しました。

これらの要因は、欧州委員会の2020年の気候とエネルギー計画の背後にある主要な推進力でした。 バイオマスは持続可能であり、ヨーロッパがその炭素排出目標を達成するのに役立つ可能性があることを認識したため、この計画は、Envivaのような企業によるヨーロッパへの急成長する木質ペレット取引の創出に役立ちました。

したがって、樹木が適切に管理されていれば、樹木は再生可能エネルギーの理想的な供給源になり得ます。 燃料を供給し、炭素排出量を削減することに加えて、それらは下層土から表土に栄養素をリサイクルするという重要な機能を果たすことができます。 伐採された木は植え替えることができます。 これは、熱帯雨林や原生林の樹木を使用することとは明らかに異なり、混同しないでください。