“Pelet tesislerinin çoğu küçüktür ve yıllık ortalama kapasiteleri yaklaşık 9.000 tondur. 2013'te sadece yaklaşık 29.000 ton üretildiğinde yaşanan pelet kıtlığı sorunlarından sonra, sektör 2016'da 88.000 tona ulaşarak üstel büyüme gösterdi ve 2021'e kadar en az 290.000 tona ulaşması öngörülüyor”

Şili, birincil enerjisinin %23'ünü biyokütleden elde ediyor. Buna, evsel ısınmada yaygın olarak kullanılan ancak aynı zamanda yerel hava kirliliğiyle de bağlantılı olan yakacak odun da dahildir. Son yıllarda, peletler gibi yeni teknolojiler ve daha temiz ve daha verimli biyokütle yakıtları iyi bir hızla ilerleme kaydediyor. La Frontera Üniversitesi'nde araştırmacı olan Dr. Laura Azocar, Şili'deki pelet üretimiyle ilgili pazarların ve teknolojilerin bağlamı ve mevcut durumu hakkında fikir sunuyor.

DR AZOCAR'A GÖRE, yakacak odunun birincil enerji kaynağı olarak kullanılması Şili'nin özel bir özelliğidir. Bu, Şili gelenekleri ve kültürünün yanı sıra orman biyokütlesinin bolluğu, fosil yakıtların yüksek maliyeti ve orta-güney bölgesindeki soğuk ve yağışlı kışlarla ilgilidir.

Bir orman ülkesi

Bu ifadenin bağlamını sağlamak için, Şili'nin şu anda 17,5 milyon hektar (ha) ormana sahip olduğunu belirtmek gerekir: %82'si doğal orman, %17'si plantasyonlar (çoğunlukla çam ve okaliptüs) ve %1'i karma üretim.

Bu durum, ülkenin kişi başına düşen yıllık gelirinin 21.000 ABD doları ve yaşam beklentisinin 80 yıl olduğu günümüzde, yaşadığı hızlı büyümeye rağmen, ev ısıtma sistemleri açısından hala geri kalmış bir ülke olduğu anlamına geliyor.

Aslında, ısınma için tüketilen toplam enerjinin yüzde 81'i odun yakıtından geliyor, bu da Şili'de yaklaşık 1,7 milyon hanenin şu anda bu yakıtı kullandığı ve yıllık toplam odun tüketiminin 11,7 milyon metreküpün üzerinde olduğu anlamına geliyor.

Daha verimli alternatifler

Şili'de odun tüketiminin yüksek olması hava kirliliğiyle de ilişkilendiriliyor. Nüfusun yüzde 56'sı, yani yaklaşık 10 milyon kişi, 2,5 pm'den az bir sürede yıllık 20 mg/m³ partikül madde (PM) konsantrasyonuna (PM2,5) maruz kalıyor.

Bu PM2.5'in yaklaşık yarısı yakacak odunun yanmasına atfedilir. Bu, kötü kurutulmuş odun, düşük soba verimliliği ve evlerin zayıf yalıtımı gibi bir dizi faktörden kaynaklanır. Ayrıca, yakacak odunun yanması karbondioksit (C02) nötr olarak kabul edilse de, sobaların düşük verimliliği, gazyağı ve sıvılaştırılmış gaz sobalarının yaydığı CO2 emisyonlarına eşdeğerdir.

Son yıllarda Şili'de eğitim seviyesindeki artış, doğal mirasın korunması ve çevreye özen gösterilmesiyle ilgili taleplerin ortaya çıkmaya başladığı daha güçlü bir toplumun oluşmasına yol açmıştır.

Yukarıdakilerle birlikte, araştırmanın üstel gelişimi ve gelişmiş insan sermayesinin oluşturulması, ülkenin mevcut ev ısıtma ihtiyacını karşılayan yeni teknolojiler ve yeni yakıtlar arayışı yoluyla bu zorluklarla yüzleşmesini sağlamıştır. Bu alternatiflerden biri de pelet üretimi olmuştur.

Ocak anahtarı kapalı

Şili'de pelet kullanımına olan ilgi 2009 civarında başladı ve bu dönemde Avrupa'dan pelet sobaları ve kazanları ithal edilmeye başlandı. Ancak, ithalatın yüksek maliyeti bir zorluk oluşturdu ve benimsenme yavaştı.

Kullanımını yaygınlaştırmak amacıyla Çevre Bakanlığı 2012 yılında konut ve sanayi sektörlerine yönelik soba ve kazan değiştirme programı başlattı. Bu değiştirme programı sayesinde 2012 yılında 4.000'den fazla ünite kuruldu ve bu sayı bazı yerel cihaz üreticilerinin de dahil olmasıyla üç katına çıktı.

Bu soba ve kazanların yarısı konut sektöründe, yüzde 28'i kamu kuruluşlarında, yüzde 22'si civarında ise sanayi sektöründe bulunuyor.

Sadece odun peletleri değil

Şili'deki peletler çoğunlukla yaygın bir plantasyon türü olan radiata çamından (Pinus radiata) üretilir. 2017'de ülkenin Orta ve Güney bölgelerine dağıtılmış farklı boyutlarda 32 pelet tesisi vardı.

- Pelet tesislerinin çoğu küçük olup, yıllık ortalama kapasiteleri yaklaşık 9.000 tondur. 2013'te sadece yaklaşık 29.000 ton üretilen pelet kıtlığı sorunlarının ardından, sektör 2016'da 88.000 tona ulaşarak üstel büyüme gösterdi ve 2020'ye kadar en az 190.000 tona ulaşması öngörülüyor, dedi Dr. Azocar.

Orman biyokütlesinin bolluğuna rağmen, bu yeni "sürdürülebilir" Şili toplumu, girişimciler ve araştırmacılar arasında yoğunlaştırılmış biyokütle yakıtlarının üretimi için alternatif ham maddeler arama konusunda ilgi uyandırdı. Bu alanda araştırma geliştiren çok sayıda Ulusal Araştırma Merkezi ve Üniversite bulunmaktadır.

La Frontera Üniversitesi'nde, Kimya Mühendisliği Bölümü'ne bağlı BIOREN Bilimsel Merkezi'ne bağlı Atık ve Biyoenerji Yönetimi Merkezi, enerji potansiyeli olan yerel biyokütle kaynaklarının belirlenmesine yönelik bir tarama yöntemi geliştirdi.

Fındık kabuğu ve buğday samanı

Çalışma, yakılacak en iyi özelliklere sahip biyokütlenin fındık kabuğu olduğunu belirlemiştir. Ayrıca, buğday samanı yüksek bulunabilirliği ve saman ve anız yakmanın olağan uygulamasının yarattığı çevresel etki nedeniyle öne çıkmıştır. Buğday, Şili'de yaklaşık 286.000 hektarlık alanda yetiştirilen ve yılda yaklaşık 1,8 milyon ton saman üreten önemli bir üründür.

Fındık kabukları durumunda, bu biyokütle doğrudan yakılabilse de, araştırmalar pelet üretimi için kullanımına odaklanmıştır. Bunun nedeni, yerel gerçekliğe uyum sağlayan katı biyokütle yakıtları üretme zorluğuyla karşı karşıya kalmaktır; burada kamu politikaları, yerel hava kirliliği sorunlarıyla başa çıkmak için odun sobalarının pelet sobalarıyla değiştirilmesine yol açmıştır.

Sonuçlar cesaret verici olmuştur, ön bulgular bu peletlerin ISO 17225-1 (2014)'e göre odunsu kökenli peletler için belirlenen parametrelere uyacağını göstermektedir.

Buğday samanı için, düzensiz boyut, düşük yığın yoğunluğu, düşük kalorifik değer gibi biyokütlenin bazı özelliklerini iyileştirmek amacıyla torreifikasyon testleri yapılmıştır.

Orta sıcaklıklarda, inert bir ortamda gerçekleştirilen bir termal işlem olan torreifikasyon, bu tarımsal kalıntı için özel olarak optimize edildi. İlk sonuçlar, 150℃'nin altındaki orta çalışma koşullarında tutulan enerjide ve kalorifik değerde önemli bir artış olduğunu göstermektedir.

Bu torrelenmiş biyokütle ile pilot ölçekte üretilen sözde siyah pelet, Avrupa standardı ISO 17225-1 (2014) uyarınca karakterize edildi. Sonuçlar olumluydu ve torreifikasyon ön işlem süreci sayesinde görünür yoğunlukta m³ başına 469 kg'dan m³ başına 568 kg'a bir artış sağlandı.

Bekleyen zorluklar, ülkeyi etkileyen çevre sorunlarıyla mücadeleye yardımcı olacak, ulusal pazara girebilecek bir ürün elde etmek için torrefiye edilmiş buğday samanı peletlerindeki mikro element içeriğini azaltacak teknolojiler bulmayı hedefliyor.