พลังงานชีวภาพและการจัดการป่าไม้ที่ปรับตัวต่อสภาพภูมิอากาศ

ไบโอแมสไม้เป็นพลังงานหลักในยุโรป — และความเสี่ยงกำลังเพิ่มขึ้น

พลังงานชีวมวลเป็นแหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดในสหภาพยุโรปและเป็นส่วนใหญ่ของแหล่งพลังงานหมุนเวียน รายงานสถิติของ Bioenergy Europe ปี 2022 เกี่ยวกับการจัดหาไบโอแมส — ซึ่งออกมาเป็นหนึ่งในสี่เอกสารธีมแยกตั้งแต่เกิดการปรับโครงสร้างซีรีย์ — ให้ภาพที่ชัดเจนเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในภูมิทัศน์ของวัตถุดิบนี้

ผลการศึกษาเป็นที่ชัดเจน: ไบโอแมสไม้คิดเป็นเกือบ 70% ของวัตถุดิบพลังงานชีวมวลในสหภาพยุโรป ขยะการเกษตรและขยะชีวมวลแต่ละรายการมีส่วนร่วมประมาณ 15% รายงานที่เกี่ยวข้องย้ำความสำคัญสำหรับนโยบายการจัดการป่าไม้ ไม่ใช่แค่สถิติพลังงาน

พลังงานชีวมวลทำงานโดยการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในวัสดุอินทรีย์ สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ วัตถุดิบจะเป็นขยะและของเหลือใช้ — กิ่งไม้และเศษไม้จากกิจกรรมการป่าไม้ ของเหลือใช้จากการเกษตร ผลผลิตจากอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม และขยะเทศบาลที่เก็บรวบรวม ภายใต้สถานการณ์นโยบาย EU 2050 คาดว่าการเข้าถึงขยะชีวมวลจะเพิ่มขึ้นเป็นอย่างน้อยสองเท่า และการใช้ชีวมวลในการเกษตรคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างน้อยห้าเท่าเมื่อแนวปฏิบัติในเศรษฐกิจชีวภาพวงกลมขยายการเข้าถึงสตรีมขยะที่เคยไม่ได้ใช้มาก่อน

ความแข็งแกร่งของป่าภายใต้แรงกดดัน — ทำไมการกำจัดของเหลือใช้จึงมีความสำคัญ

ป่าของยุโรปเผชิญกับความเครียดทางสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้น ฤดูร้อนที่ร้อนและแห้งกว่าผสมกับฤดูหนาวที่อบอุ่นขึ้นและเหตุการณ์ลมแรงขึ้นทำให้ความถี่และความรุนแรงของการระบาดของแมลงและไฟป่ามากขึ้น ฤดูกาลไฟปี 2021 มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในพื้นที่ที่ถูกเผาเมื่อเปรียบเทียบกับค่าเฉลี่ยในอดีต — สัญญาณว่าความเข้มข้นของการรบกวนอยู่ในทิศทางที่สูงขึ้น

การครอบคลุมป่าของยุโรปถึง 45% ของพื้นที่ดินทั้งหมดภายในปี 2020 และความหนาแน่นของป่าได้เติบโตขึ้นอย่างมาก: จาก 133 m³/ha ในปี 1990 สู่ 173 m³/ha ในปี 2020 ซึ่งเพิ่มขึ้นกว่า 30% ป่าที่หนาและเก่ากว่า ซึ่งไม่ได้รับการจัดการจะมีระดับเชื้อเพลิงสูงขึ้น — ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ทำให้ความเสี่ยงจากไฟป่าเพิ่มขึ้น

การจัดการป่าอย่างมีประสิทธิภาพและฉลาดทางสภาพภูมิอากาศจัดการกับปัญหานี้โดยตรง การกำจัดของเหลือใช้จากป่าไม้ — วัสดุไม้ที่แตก ขรุขระ เน่า เปลี่ยนสี ไม่เหมาะสม หรือขนาดเล็กเกินไปสำหรับตลาดไม้เชิงพาณิชย์หรือตลาดเยื่อกระดาษ — ช่วยลดระดับเชื้อเพลิงสะสมและลดความเสี่ยงในการติดไฟ วัสดุนี้ไม่ใช่ของเสียดายในบริบทพลังงาน: มันคือวัตถุดิบที่เกี่ยวข้องและเข้าถึงได้ที่สุดในอุตสาหกรรมชีวมวล

ตามที่ Jérémie Geelen เจ้าหน้าที่ข่าวกรองตลาดของ Bioenergy Europe กล่าวในรายงาน: การจัดการป่าที่มีความฉลาดทางสภาพอากาศและยั่งยืนควรได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งขันเพื่อลดความเปราะบางของป่าในขณะที่เพิ่มสูงสุดในความหลากหลายของประโยชน์เชิงนิเวศที่ป่าในยุโรปสามารถให้ได้

การอภิปรายเกี่ยวกับนโยบาย RED III: ความเสี่ยงในการจัดประเภทไบโอแมสไม้หลักที่อาจทำให้ตลาดสับสน

สภาพแวดล้อมนโยบายพลังงานหมุนเวียนนำเสนอความซับซ้อนอย่างมาก ข้อเสนอของรัฐสภายุโรปสำหรับการแก้ไขทิศทางพลังงานหมุนเวียน (RED III) แนะนำหมวดหมู่ที่เรียกว่า ไบโอแมสไม้หลัก (PWB) ซึ่งตามที่ร่างไว้ในปัจจุบัน จะครอบคลุม 35.7% ของวัตถุดิบไม้ชีวมวล — ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อ 20.5% ของการจัดหาพลังงานหมุนเวียนทั้งหมดใน EU

ข้อโต้แย้งหลักจากภาคส่วนชีวมวลคือ การนิยาม PWB ไม่สะท้อนคุณภาพของวัสดุหรือการใช้งานจริง การใช้ข้อจำกัดทั่วไประบุไว้ในหมวดหมู่ของวัตถุดิบที่ถูกกำหนดโดยแหล่งที่มาแทนที่จะเป็นเกณฑ์ความยั่งยืนนั้นอาจลงโทษการใช้ของเหลือป่าที่สนับสนุนการลดความเสี่ยงจากไฟป่าและการจัดการป่าอย่างกระตือรือร้น — ผลลัพธ์ที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับวาระด้านสภาพภูมิอากาศและความหลากหลายทางชีวภาพใน EU

ตำแหน่งของ Bioenergy Europe ชัดเจน: ข้อจำกัดที่อิงตามการนิยาม PWB ปัจจุบันควรถูกปฏิเสธ และการจัดประเภทควรถูกลบออกจากเอกสารที่แก้ไขแล้ว ขอบเขตนโยบายที่สนับสนุนการจัดการป่าที่มีความฉลาดทางสภาพอากาศและยั่งยืนจะให้ผลลัพธ์ทางสิ่งแวดล้อมที่ทนทานมากกว่าการจัดประเภทวัตถุดิบที่แยกจากกระแสวัสดุในโลกจริงและแนวปฏิบัติในการจัดการป่า

ผลกระทบต่ออุตสาหกรรม: การแปลงของเหลือใช้จากป่าเป็นเม็ดชีวมวลมาตรฐาน

สำหรับผู้ผลิตและผู้ดำเนินการสายการผลิตเม็ดชีวมวล พลศาสตร์ของวัตถุดิบที่อธิบายไว้ในงานวิจัยนี้มีความเกี่ยวข้องโดยตรงในทางปฏิบัติ ของเหลือจากป่าไม้ — วัสดุไม้ที่เป็นศูนย์กลางในอภิปรายทางนโยบายนี้ — มักเป็นวัตถุดิบที่มีความชื้นสูงและมีรูปทรงที่หลากหลายซึ่งต้องการโครงสร้างพื้นฐานการประมวลผลเฉพาะเพื่อแปลงเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลที่ได้มาตรฐาน

สายการผลิตเม็ดชีวมวลแบบเปียกครบวงจรของ Kingwood ได้รับการออกแบบโดยเฉพาะสำหรับรูปแบบวัตถุดิบนี้ ลำดับกระบวนการ — การบดหยาบผ่าน drum chipper, การลดความชื้นผ่าน drum dryer, การบดละเอียดผ่าน hammer mill, การทำเป็นเม็ด, การทำให้เย็นผ่าน counter-flow cooler, และการบรรจุอัตโนมัติ — จัดการกับของเหลือจากป่าที่มีความชื้นสูงผ่านการประมวลผลที่ปิดสนิทและปราศจากฝุ่น ซึ่งสอดคล้องกับกรอบการทำงานแบบสามมาตรฐานของ Kingwood: สายการผลิตที่บูรณาการ ปราศจากฝุ่น และอัตโนมัติ

เม็ดชีวมวลที่ผลิตจากอุปกรณ์ของ Kingwood ได้ค่าทางความร้อนที่ 4,800 kcal/kg โดยมีความชื้นต่ำกว่า 15% และซัลเฟอร์ต่ำกว่า 0.3% — ตรงตามมาตรฐานของ EU, สหรัฐอเมริกา และ ISO การประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงเมื่อเปรียบเทียบกับทางเลือกจากฟอสซิลมักจะอยู่ที่ 40–50%

สำหรับผู้ซื้อที่ประเมินความจุของสายการผลิตแบบครบวงจร ระบบของ Kingwood มีความสามารถตั้งแต่ 1 t/h (JWZL-420) ไปจนถึงการกำหนดค่าที่เกิน 30 t/h โดยสามารถออกแบบสายการผลิตให้มีความจุสูงถึง 200,000 เมตริกตันต่อปี ดูตัวอย่างการศึกษากรณี สายการผลิตเม็ดไม้ 12 t/h ที่เวียดนาม สำหรับตัวอย่างที่มีเอกสารแสดงการคืนทุนจากการแปลงของเหลือใช้จากป่าเป็นเม็ด รวมถึงระยะเวลาคืนทุนการลงทุน 23 เดือน

แนวโน้มการนโยบายในยุโรปที่กว้างขึ้น — การขยายความต้องการวัตถุดิบชีวมวล การบังคับการจัดการป่าอย่างกระตือรือร้น และการเข้มงวดมาตรฐานการปล่อยก๊าซ — ย้ำความต้องการในระยะยาวสำหรับโครงสร้างพื้นฐานการผลิตเม็ดที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงซึ่งสร้างขึ้นตามมาตรฐานการรับรองระหว่างประเทศ