"Pelet tesislerinin çoğu küçüktür ve yıllık ortalama kapasitesi yaklaşık 9.000 tondur. Sadece 29.000 ton civarında üretilen 2013'teki pelet kıtlığı sorunlarının ardından sektör, 2016'da 88.000 tona ulaşan üstel bir büyüme gösterdi ve 2021 yılına kadar en az 290.000 tona ulaşması bekleniyor.

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

DR AZOCAR'A GÖRE yakacak odunun birincil enerji kaynağı olarak kullanılması Şili'ye özgü bir özelliktir. Bu, orman biyokütlesinin bolluğuna, fosil yakıtların yüksek maliyetine ve orta-güney bölgesindeki soğuk ve yağışlı kışlara ek olarak Şili gelenekleri ve kültürüyle de ilgilidir.

Bir orman ülkesi

Bu ifadeyi bağlamsallaştırmak için, Şili'nin şu anda 17,5 milyon hektar (ha) orman alanına sahip olduğunu belirtmek gerekir: yüzde 82'si doğal orman, yüzde 17'si plantasyonlar (çoğunlukla çam ve okaliptüs) ve yüzde 1'i karma üretim.

Bu, kişi başına düşen cari gelirin yıllık 21.000 ABD Doları ve ortalama yaşam süresinin 80 yıl olduğu ülkede yaşanan hızlı büyümeye rağmen, ev ısıtma sistemleri açısından az gelişmiş bir ülke olmaya devam ettiği anlamına geliyor.

Aslında, ısınma için tüketilen toplam enerjinin yüzde 81'i yakacak odundan geliyor; bu da Şili'de yaklaşık 1,7 milyon hanenin şu anda bu yakıtı kullandığı ve yıllık toplam 11,7 milyon m³'ün üzerinde odun tüketimine ulaştığı anlamına geliyor.

Daha verimli alternatifler

Yüksek yakacak odun tüketimi Şili'deki hava kirliliğiyle de bağlantılıdır. Nüfusun yüzde 56'sı, yani 10 milyona yakın insan, yıllık 2,5 pm'den (PM2,5) daha düşük m³ başına 20 mg partikül madde (PM) konsantrasyonuna maruz kalmaktadır.

Bu PM2,5'in kabaca yarısı yakacak odunun yanmasına atfedilmektedir. Bu, odunun kötü kurutulması, sobanın düşük verimliliği ve evlerin kötü yalıtımı gibi bir dizi faktörden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, yakacak odunun yanmasının karbon dioksit (C02) nötr olduğu varsayılmasına rağmen, sobaların düşük verimliliği, gazyağı ve sıvılaştırılmış gaz sobalarının yaydığı CO2 emisyonlarına eşdeğer olduğu anlamına gelmektedir.

Son yıllarda Şili'de eğitim seviyelerindeki artış, doğal mirasın korunması ve çevreye özen gösterilmesiyle ilgili talepleri ortaya koymaya başlayan daha güçlü bir toplumla sonuçlandı.

Yukarıdakilerle birlikte, araştırmaların hızla gelişmesi ve gelişmiş insan sermayesinin üretilmesi, ülkenin mevcut ev ısıtma ihtiyacını karşılayan yeni teknolojiler ve yeni yakıtlar arayarak bu zorluklarla yüzleşmesini sağlamıştır. Bu alternatiflerden biri de pelet üretimi olmuştur.

Soba anahtarı kapalı

Şili'de pelet kullanımına ilgi 2009 yılı civarında başlamış olup bu dönemde Avrupa'dan pelet sobası ve kazan ithalatı da başlamıştır. Ancak ithalatın yüksek maliyeti bir zorluk teşkil etti ve alım yavaştı.

Kullanımını yaygınlaştırmak amacıyla, Çevre Bakanlığı 2012 yılında konut ve sanayi sektörlerine yönelik bir soba ve kombi değiştirme programı başlattı. Bu değiştirme programı sayesinde, 2012 yılında 4.000'den fazla ünite kuruldu; bu sayı o zamandan bu yana üç katına çıktı. Bazı yerel cihaz üreticilerinin birleşmesi.

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

Sadece odun peletleri değil

Şili'deki peletler çoğunlukla yaygın bir plantasyon türü olan radiata çamından (Pinus radiata) üretilmektedir. 2017 yılında ülkenin Orta ve Güney bölgelerine dağılmış, farklı boyutlarda 32 pelet tesisi bulunuyordu.

- Pelet tesislerinin çoğu küçüktür ve yıllık ortalama kapasitesi yaklaşık 9.000 tondur. Dr Azocar, 2013 yılında sadece yaklaşık 29.000 ton üretilen pelet kıtlığı sorunlarının ardından, sektörün 2016 yılında 88.000 tona ulaşan üstel bir büyüme gösterdiğini ve 2020 yılına kadar en az 190.000 tona ulaşmasının beklendiğini söyledi.

Orman biyokütlesinin bolluğuna rağmen, bu yeni "sürdürülebilir" Şili toplumu, girişimcilerin ve araştırmacıların yoğunlaştırılmış biyokütle yakıtlarının üretimi için alternatif hammadde arayışına ilgi duymasını sağladı. Bu alanda araştırma geliştiren çok sayıda Ulusal Araştırma Merkezi ve Üniversite bulunmaktadır.

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

Fındık kabuğu ve buğday samanı

Çalışmada fındık kabuğunun yakılacak en iyi özelliklere sahip biyokütle olduğu belirlendi. Buna ek olarak, buğday samanı, yüksek bulunabilirliği ve olağan saman ve anız yakma uygulamasının yarattığı çevresel etki nedeniyle öne çıkıyor. Buğday, Şili'de yaklaşık 286.000 ha alanda yetiştirilen ve yılda yaklaşık 1,8 milyon ton saman üreten önemli bir üründür.

Fındık kabuğu örneğinde, bu biyokütle doğrudan yakılabilse de araştırmalar bunun pelet üretiminde kullanımına odaklanmıştır. Bunun nedeni, yerel hava kirliliği sorunlarıyla başa çıkmak için kamu politikalarının odun sobalarının pelet sobalarıyla değiştirilmesine yol açtığı yerel gerçekliğe uyum sağlayan katı biyokütle yakıtları üretme zorluğuyla yüzleşmektir.

Sonuçlar cesaret vericidir; ön bulgular bu peletlerin ISO 17225-1 (2014)'e göre odunsu kökenli peletler için belirlenen parametrelere uygun olacağını göstermektedir.

Buğday samanı durumunda, bu biyokütlenin düzensiz boyut, düşük kütle yoğunluğu ve düşük kalorifik değer gibi bazı özelliklerini geliştirmek amacıyla kavurma testleri gerçekleştirilmiştir.

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

Bu işkenceye tabi tutulmuş biyokütle ile pilot ölçekte üretilen sözde siyah pelet, Avrupa standardı ISO 17225-1 (2014)'e göre karakterize edildi. Sonuçlar olumluydu; kavurma ön işlemi sayesinde görünür yoğunluk m³ başına 469 kg'dan m³ başına 568 kg'a çıktı.

Bekleyen zorluklar, ulusal pazara girebilecek ve ülkeyi etkileyen çevre sorunlarıyla mücadeleye yardımcı olabilecek bir ürün elde etmek amacıyla, kızartılmış buğday samanı peletlerindeki mikro elementlerin içeriğini azaltacak teknolojiler bulmayı amaçlıyor.