Qual é a vantagem dos pellets de madeira

À medida que as conseqüências das mudanças climáticas se aceleram e se tornam cada vez mais caras, as políticas destinadas a controlar as emissões de dióxido de carbono da combustão de combustíveis fósseis também se aceleram e se tornam cada vez mais agressivas.

Existe um caminho prontamente disponível no setor de geração de energia para reduzir as emissões de carbono. A solução aproveita as grandes centrais elétricas a carvão existentes em grande escala, substituindo o carvão por um combustível sólido renovável. Essa troca relativamente fácil de implementar resulta em uma redução drástica das emissões líquidas de carbono por megawatt-hora de energia gerada. O combustível sólido de reposição é pellets de madeira de origem sustentável.

Este tópico foi objeto de white papers anteriores da FutureMetrics. No entanto, dada a atual interrupção induzida pela covid-19 em nossa economia global e como isso pode impactar as estratégias de política energética, é importante lembrar que existe uma solução de fonte de energia de custo relativamente baixo, fácil de implantar e altamente benéfica em termos de carbono para energia geração.

Os pellets de madeira produzidos a partir de florestas renováveis ​​já são uma parte importante da geração de energia renovável em muitos países. No Reino Unido, duas grandes usinas de carvão, Drax e Lynemouth, foram reaproveitadas para usar pelotas no lugar de carvão. A maior usina termelétrica da Inglaterra, Drax, pode gerar energia a partir de 100% de pelotas em quatro de suas linhas de 650 megawatts. Com uma modificação de custo relativamente baixo, as duas usinas de carvão convertidas não perderam capacidade de produção. Cada caldeira de energia Drax produzia 650 MW em carvão e 650 MW em pellets.

E o poder não é intermitente e variável. O gráfico abaixo mostra como a energia do combustível de pelotas no Reino Unido desempenha um papel de carga de base que é impossível para a energia solar e eólica. Solar nunca gera à noite e às vezes o vento não sopra muito. Siga a seta na tabela para um exemplo de uma época no Reino Unido em que a energia solar (era de noite!) E o vento não produziam muita energia. Alguns dias depois, o vento estava produzindo muita energia. Os pellets, juntamente com os nucleares, são estáveis ​​e sustentam o fornecimento de energia sob demanda da rede. Como benefício dessa estabilidade, nem a combustão de pellets nem a energia nuclear aumentam as concentrações líquidas de CO2 na atmosfera.

Quando as turbinas eólicas estão gerando energia substancial, menos gás natural, um combustível fóssil que aumenta o CO2 líquido na atmosfera, é usado. A carga de base das grandes centrais elétricas movidas a urânio e pelotas fornece uma base estável de eletricidade de baixo carbono.

Os pellets de madeira produzidos a partir de operações florestais gerenciadas de forma sustentável, quando usados ​​para produzir energia, não aumentam o estoque líquido de CO2 na atmosfera *. A condição básica necessária para uma área de florestas gerenciadas é que, se a taxa de crescimento for igual ou superior à taxa de colheita, o estoque líquido de carbono retido na floresta é constante ou crescente. Assim, o CO2 liberado na combustão é absorvido contemporaneamente pelo novo crescimento e nenhum novo CO2 líquido é adicionado à atmosfera: mais sobre isso vários parágrafos abaixo.

Para a usina de energia Drax no Reino Unido, a redução líquida nas emissões de CO2 da substituição de pellets por carvão é em média de 86%. Os combustíveis fósseis usados ​​na cadeia de suprimentos de pellets resultam em uma pegada de carbono para os pellets entregues na usina. Deve-se lembrar que os combustíveis fósseis usados ​​nas cadeias de suprimento de gás natural, carvão ou diesel também aumentam a pegada de carbono desses combustíveis. Qualquer combustível que precise ser extraído ou colhido, refinado e transportado por oleoduto, caminhão, trilho e / ou navio acumulará uma pegada de carbono se os combustíveis fósseis forem usados ​​para energia, calor e / ou transporte.

Com várias suposições sobre distâncias percorridas por caminhão, trem ou navio, combustível usado por tonelada-km, como a eletricidade é gerada, a eficiência da estação de energia do Reino Unido usando pelotas, etc., para obter pelotas do sudeste dos EUA para uma usina no Reino Unido, a pegada estimada de CO2 é de cerca de 133 kg por megawatt-hora de energia elétrica gerada (kg / MWhe). O gráfico acima mostra como isso é calculado *. A chegada do carvão à usina terá uma pegada de CO2 semelhante.

Os opositores ao uso de pellets para geração de energia discordam dessa contabilidade com base em duas principais objeções: (1) os pellets não são neutros em carbono na combustão e (2) o uso de pellets levará ao desmatamento. Eles têm razão em se preocupar com as emissões de carbono da geração de energia e do desmatamento; mas eles estão errados quanto a ambos quando se trata de usar pelotas para obter energia nas economias avançadas.

Os pellets já são um componente importante nos esforços globais para reduzir as emissões de dióxido de carbono. Esses esforços são apoiados por políticas nacionais que, de uma forma ou de outra, incentivam as empresas a gerar mais energia livre de carbono. Esses incentivos são tipicamente um subsídio ao gerador de energia para compensar o custo mais alto do combustível de pelotas versus carvão. Para se qualificar para os benefícios das políticas, o gerador deve provar, com auditoria rigorosa e independente, que há um benefício líquido de carbono.

A base da auditoria é baseada em um requisito para sustentar o estoque líquido de carbono sequestrado nas florestas. Existem muitos outros critérios importantes para atender aos requisitos de certificação para o uso de combustível derivado de biomassa; mas aqui focamos apenas em como esses critérios garantem um benefício líquido de carbono.

Como exemplo simples, suponha que uma região florestal gerenciada cujo objetivo seja cultivar madeira para a indústria de produtos florestais cresça 500.000 toneladas métricas adicionais de madeira nova a cada ano. Essa taxa de crescimento anual definiria o limite para a remoção máxima em um ano. Se esse limite não for ultrapassado, o estoque líquido de carbono retido na floresta não será reduzido porque o estoque líquido de biomassa não será reduzido. Se toda essa colheita se tornasse pellets de madeira (altamente improvável, pois os toros de madeira dos quais a madeira é feita quase nunca se transforma em pellets), o carbono liberado na combustão dos pellets seria retirado da atmosfera pelo novo crescimento no manejo. floresta naquele mesmo ano. Como uma proporção significativa da colheita anual se transforma em madeira e esse carbono não é reciclado de volta para o novo crescimento, a mudança líquida de CO2 na atmosfera é negativa, desde que o limite de sustentabilidade baseado na taxa de crescimento anual não seja ultrapassado.

Isso explica por que as duas objeções dos oponentes ao uso de combustível de pelotas são mal elaboradas. Todos devemos nos preocupar com o desmatamento. Mas, para usar os pellets como combustível em uma usina elétrica nos principais países importadores da Europa, Reino Unido e, em breve, no Japão, os pellets devem ter credenciais certificando que são produzidos a partir de matéria-prima sustentável. Se a fonte da matéria-prima do pellet é o resultado de atividades que reduzem permanentemente as áreas florestais, será negado à usina o apoio que lhe permite usar os pellets em primeiro lugar; e os pellets rejeitados não terão compradores nesses mercados. As regras de sustentabilidade incorporadas nas políticas de redução de CO2 evitam propositalmente o desmatamento.

Em geral, qualquer grande investimento em uma fábrica que utiliza produtos florestais como matéria-prima, como uma grande fábrica de madeira serrada, uma fábrica de papel e celulose ou uma fábrica de pellets, não espera que uma fábrica que exija investimentos de centenas de milhões de dólares fique abaixo de madeira depois de alguns anos porque sua demanda anual desnuda a floresta. Por boas razões comerciais, a taxa de produção de uma serração, celulose ou fábrica de pelotas nunca deve exceder a capacidade da região de fornecer madeira todos os dias do ano, essencialmente para sempre.

Em outras palavras, a demanda anual não pode exceder a capacidade da região de produzir um novo crescimento anual igual a (ou maior que) a demanda anual da usina. Combinar o tamanho da fábrica com o suprimento anual sustentável é um bom negócio.

Mas os produtores de pellets precisam ir além desse motivo de "bons negócios" devido aos requisitos de uma fábrica de pellets exportadora para provar a sustentabilidade de sua matéria-prima. Assim, os temores do desmatamento como resultado do negócio de pelotas entre a América do Norte e os principais importadores de pelotas são infundados.

A sustentabilidade das florestas se traduz na fundação dos benefícios de carbono dos pellets. A restrição de sustentabilidade que restringe a colheita anual permitida a não exceder o crescimento anual impede a atmosfera de observar um aumento líquido de CO2, mesmo que todas as árvores colhidas se transformem em pellets.

Mas, como observado acima, não é assim que o setor funciona. Os pellets não são feitos a partir de partes de alto valor da árvore. A maioria das partes utilizáveis ​​da árvore colhida se transforma em madeira, papel ou outros produtos de madeira projetados; muitos dos quais sequestram CO2. Alguns subprodutos da serração se transformam em pellets; e normalmente nos mercados normais, apenas as partes das árvores colhidas que não são adequadas para madeira e outros produtos de construção / móveis, ou celulose e papel, se transformam em pellets.

Não existe uma lógica racional que possa mostrar que o uso de materiais de florestas manejadas de forma responsável e sustentável possa resultar em uma adição líquida de CO2 à atmosfera.