나무가 재생 가능한 전력의 이상적인 원천인 이유

논란이 많은 재생 에너지 자원 중 하나는 나무와 같은 목질 바이오매스입니다. 바이오매스는 적절하게 관리된다면 매우 지속 가능한 자원이 될 수 있기 때문에 그렇게 해서는 안 됩니다.

나는 하와이에서 XNUMX년 동안 살았고 그곳에서 무엇보다도 숲을 관리하는 회사에서 일했습니다. 나는 때때로 지역 고등학교에서 에너지와 지속 가능성에 대한 강연을 요청받았습니다. 한 강연에서 한 학생이 “네가 나무를 모두 베겠다고 들었다”고 말했습니다.

그 순간 나는 그녀의 임업관이 한국에서 자라면서 내 임업관과 거의 같다는 것을 깨달았다. WEYERHAEUSER 오클라호마에 있는 나라. 그 당시 나는 삼림 관리원을 나무를 베는 사람으로 보았고 그들을 다음과 연관지었습니다. 명확한 절단.

지속 가능한 바이오매스

산림 관리인이 하는 일에 대해 더 잘 이해하게 되었기 때문에 그 이후로 제 견해가 많이 바뀌었습니다. 삼림 관리인은 삼림을 관리합니다. 관리되는 숲에서는 때때로 다른 작물을 수확하는 것처럼 나무를 수확해야 합니다. 그러나 숲을 관리한다는 것은 벌목한 것을 대체하는 일도 수반합니다.

바이오매스를 에너지원으로 고려할 때 많은 잠재적 함정이 있습니다. 일부 형태의 바이오매스는 영양분을 많이 사용하므로 수정 요구 사항이 높을 수 있습니다. 이것은 비료를 생산하기 위한 높은 화석 연료 투입량과 토양 고갈 위험이 높다는 것을 의미할 수 있습니다. 또한 일부 작물은 물을 많이 사용합니다.

나무는 다릅니다. 생후 처음 10년 정도 동안 연간 에이커당 7~10톤의 비율로 바이오매스를 생성합니다. 당신은 수확량이 높다고 주장하는 다른 바이오매스 공급원을 볼 수 있지만 비료와 충분한 물을 사용하면 거의 확실하게 달성할 수 있습니다.

그러나 트리를 활용해야 하는 훨씬 더 강력한 이유가 있습니다. 때때로 연료 생산을 위한 공급 원료로 논의되는 대부분의 짧은 회전 작물과 달리 나무는 실제로 토양의 질과 건강을 향상시킬 수 있습니다.

나무는 심토에서 영양분을 가져와 잎과 나무껍질에 집중시킬 수 있습니다. 이것은 결국 토양으로 다시 떨어지고 토양의 유기 물질에 추가됩니다. 사용하는 나무의 종류에 따라 관리되는 산림은 토양의 질을 개선하면서 연료를 공급할 수 있습니다.

탄소 재활용

물론 핵심 질문은 나무를 연료로 사용하는 데 따른 탄소 발자국입니다. 전력을 위해 연소되는 나무는 최근에 나무에 의해 격리된 이산화탄소를 방출합니다.

나무가 자라서 연소되는 주기 동안 대기 중 이산화탄소의 순 재고량은 변하지 않습니다. 예를 들어 이것은 석탄을 태우는 것과는 다릅니다. 석탄은 고대 이산화탄소를 방출하고 대기 중 이산화탄소의 순 재고량을 증가시킵니다.

실제로 목재-에너지 계획의 탄소 균형에 영향을 미치는 추가 요소가 있습니다. 예를 들어 나무 뿌리는 토양 아래에 추가 탄소를 격리합니다. 경우에 따라 그 뿌리는 수십 년 동안 지속되어 나무의 사용 가능한 부분에 있던 것 이상으로 탄소를 묶을 수 있습니다.

방정식의 다른 측면에는 나무를 펠릿과 같은 사용 가능한 형태로 성장, 운송 및 변환하는 데 필요한 에너지 입력이 있습니다. 그러나 수명 주기 분석(LCA)은 다양한 입력 및 출력을 분류하고 탄소 발자국을 계산할 수 있습니다.

나무가 쌓이는 방법

다행히 이 작업이 완료되었습니다. (주)엔비바 메릴랜드에 본사를 둔 상장 회사이자 세계 최대의 지속 가능한 목재 펠릿 생산업체입니다. 이 펠릿은 주로 유럽 석탄 화력 발전소에서 석탄을 대체하는 데 사용됩니다.

2019년 Enviva의 최대 주주 중 한 명이 독립 리서치 회사에 요청했습니다. 무한한 영향 연구 및 분석 목재 펠릿 에너지의 지속 가능성 및 탄소 영향을 검토합니다. 목재 펠릿의 온실 가스(GHG) 영향에 대한 동료 검토 문헌을 무한히 사용하여 목재 펠릿 공급망에서 배출되는 온실가스의 수명 주기 분석(LCA)을 생성합니다. 그들은 목재 펠릿의 탄소 발자국을 석탄 및 천연 가스와 같은 다른 연료와 비교했습니다.

보고서를 사용할 수 있습니다. 여기에서 지금 확인해 보세요., 하지만 몇 가지 중요한 발견이 있었습니다. 특히 보고서는 목재 기반 바이오 에너지가 풍력 및 태양광 발전과 같은 간헐적 자원을 확고한 에너지로 보완할 수 있다고 강조했습니다. 이것은 오늘날 빠른 순환 천연 가스 발전소에서 종종 수행되지만 목재 펠릿은 탄소 발자국의 일부로 이를 달성할 수 있습니다.

출처: Enviva Inc.

석탄은 생산된 전기의 킬로와트시(kWH)당 이산화탄소 당량 1.00kg의 온실 가스 강도를 가지고 있습니다. 복합 사이클(CC) 천연 가스는 0.44kgCO2e/kWh로 훨씬 더 좋았습니다.

그러나 목재 펠릿에서 생산된 전기는 전체 수명 주기 동안 석탄보다 0.13%, 천연 가스보다 2% 낮은 87kgCO70e/kWh의 탄소 집약도를 가졌습니다. 열병합 발전(CHP) 응용 분야에서 사용될 때 목재 펠릿의 탄소 발자국은 0.06kgCO2e/kWh로 떨어졌습니다.

이러한 요소는 유럽 위원회의 2020년 기후 및 에너지 계획의 주요 원동력이었습니다. 바이오 에너지가 지속 가능할 수 있고 유럽이 탄소 배출 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있음을 인식했기 때문에 이 계획은 Enviva와 같은 회사가 유럽으로 목재 펠릿 무역을 붐을 일으키도록 도왔습니다.

따라서 나무는 적절하게 관리된다면 이상적인 재생 에너지원이 될 수 있습니다. 연료를 공급하고 탄소 배출량을 줄이는 것 외에도 심토에서 표토까지 영양분을 재활용하는 중요한 기능을 수행할 수 있습니다. 잘린 나무는 다시 심을 수 있습니다. 이는 열대우림이나 노숙림의 나무를 사용하는 것과는 분명히 다르며 혼동해서는 안 됩니다.