Od ustvarjanja trajnostnega letalskega goriva do razvoja potrošniških izdelkov, kot so papirnati izdelki, izdelki za osebno higieno … V ospredju so raziskovanja priložnosti in izzivov, povezanih z uporabo obnovljive biomase, na Univerzi NC State College of Natural Resources.
Kaj je biomasa in katere so njene prednosti?
Biomasa je lahko zapletena tema za tiste, ki niso seznanjeni z biomateriali iz gozdov. »Gre za karkoli, kar izhaja iz fotosinteze,« pravi Stephen Kelly, profesor na oddelku za gozdne biomateriale. »Na fakulteti preučujemo predvsem les, čeprav raziskujemo tudi različne rastline. Lahko gre tudi za alge ali druge surovine.«
Biomase ne moremo izčrpati, kot to velja za fosilna goriva. Biomasa izvira iz različnih virov: drevesa in druge rastline, kot so trajnice, ostanki iz gozdov, kot so lesni peleti … Z obilico rastlin na Zemlji bi lahko biomasa postala glavni vir obnovljive energije, ki bi se uporabljal kot trajnostna alternativa fosilnim gorivom.
Trajnostno naravnana biomasa se šteje za ogljično nevtralno, medtem ko se pri izgorevanju fosilnih goriv sprošča ogljikov dioksid in drugi toplogredni plini, kar vodi v ujetje toplote v ozračju. Ta vir goriva je odgovoren za nevarne vplive na okolje, od onesnaževanja zraka in vode do globalnega segrevanja.
Po besedah Kelleya bo industrija celuloze in papirja še vedno cvetela čez 20 do 30 let, skupaj z bolj učinkovitimi uporabami in večjim potencialom za izdelavo energetskih izdelkov ter raznovrstnih trajnostnih materialov iz lesene biomase.
Izobraževanje študentov o bioekonomiji
Bioekonomija je eno od področij, na katerem biomasa igra ključno vlogo in velja za največji sektor obnovljive energije na svetu.
»Osnovna komponenta biomase in njenih prednosti je njena vloga v bioekonomiji,« pravi Richard Venditti, profesor in namestnik dekana za raziskave na College of Natural Resources. »Bioekonomija je krožno gospodarstvo, ki temelji na uporabi obnovljive biomase za zadovoljevanje potreb družbe. Proizvaja izdelke, ki so okolju prijazni, saj jih je mogoče naravno ponovno vrniti v okolje po njihovi uporabi.«
Na univerzi NC State program za trajnostne bioproizvode in bioenergijo (ang. Sustainable Bioproducts and Bioenergy) služi kot vir znanja in veščin, ki jih študenti potrebujejo za napredovanje v bioekonomiji. Program je bil oblikovan s skupnimi prizadevanji med Oddelkom za gozdne biomateriale in Oddelkom za STEM izobraževanje. Vsebuje štiri tečaje, eden od njih se imenuje Trajnostna bioekonomija. Tečaj se osredotoča na to, kako se trajnostna biomasa lahko pridobiva in kakšne vrste izdelkov je iz nje mogoče izdelati. Poleg tega se ukvarja s socialno, ekonomsko in okoljsko trajnostjo teh bioproizvodov. Vsi študijski materiali so na voljo brezplačno preko spleta in omogočajo samostojno učenje.
Prednosti in izzivi trajnostne bioekonomije
Ker je bioekonomija usmerjena v trajnostne izdelke, jih je mogoče oblikovati tako, da jih po uporabi ponovno vrnemo v okolje brez škodljivih učinkov na okoliške ekosisteme. Bioekonomija prinaša koristi za podeželska območja v ZDA in spodbuja delovna mesta ter gospodarstvo izven tovarn in rafinerij v mestih.
»Spodbujamo ruralno gospodarstvo in trajnost ter vse koristi, ki izhajajo iz rasti rastlin,« je dejal Venditti. »Spodbujanje rasti teh bolj naravnih območij prinaša veliko ekosistemskih prednosti. Rastline izboljšujejo tla, zagotavljajo prostor za rekreacijo, filtrirajo vodo, čistijo zrak in zagotavljajo habitate za živali.«
Vendar so pri gradnji trajnostne bioekonomije razni izzivi. Eden od njih je, pritegniti pozornost mlajših posameznikov, da bi ustvarili bolj raznoliko delovno silo. Po mnenju Vendittija se mnogi mlajši posamezniki raje odločajo za življenje v stanovanjih v mestih kot za delo in življenje na podeželju.
Drugi izziv je konkurenca. Nafta je poceni vir za industrijo, ki uporablja učinkovito tehnologijo za njeno predelavo ter izdelavo goriv in materialov. Nazadnje pa je neenakomernost uporabe živih materialov lahko zelo zahtevna za oskrbovalno verigo. Biomasa je živ material, na katerega lahko vpliva vreme, žuželke, bolezni … To pomeni, da je včasih manj gotova kot sodček surove nafte iz zemlje.
»Ni zagotovila, da bo vse iz biomase boljše od sintetičnih virov. Pri vsakem izdelku bodo vedno prednosti in slabosti. Vendar je v večini primerov biomasa ugodnejša od sintetike,« je dejal Venditti.
Trajnostna izraba lesne biomase
Jugovzhodni del ZDA je močno gozdnat, kar ga naredi za ključen vir biomase v regiji. Na tem območju je več kot 40 milijonov hektarov borovih nasadov, večina je v zasebni lasti. Ti nasadi borovcev predstavljajo majhen del celotne gozdne površine, vendar so glavni vir biomase, ki jo uporabljata lesnopredelovalna in celulozno-papirna industrija.
Čeprav je na voljo veliko priložnosti za industrijsko gozdarstvo, pa izkoriščanje lesne biomase lahko pomeni potencialne negativne vplive na divje živali. Glavna skrb okoljevarstvenih skupin je, da bi trg z lesno biomaso, še posebej z lesnimi peleti, ki se izvažajo v Evropo, lahko povečal količino posekanih dreves v nekaterih regijah Severne Karoline. To bi povzročilo negativne učinke na okoliško divjad. Industrija, ki pridobiva lesne pelete, vzpostavlja standarde trajnosti, kot na primer, da ne smejo pridobivati materiala iz okoljsko občutljivih območij.
»Je nekaj načinov, kako lahko sečnja lesa za bioekonomijo vpliva na biotsko raznovrstnost, vključno z divjimi živalmi,« pravi Cristopher Moorman, profesor in v.d. predstojnika Oddelka za gozdarstvo in okoljske vire. »Eden od načinov je zmanjšanje količine podrtih dreves po sečnji, saj bi ob širšem trgu za lesni material, še posebej z manjšim premerom, manj ostalo po sečnji. V tem primeru bi lahko območje potencialno postalo bolj sterilno, kar bi povzročilo manj hrane in zavetišča za divjad, ki je povezana s podrtim lesom.«
Eden od pristopov za zagotovitev trajnostne sečnje lesne biomase je pustiti del lesne biomase za seboj po sečnji, kar ohranja habitat za divje živali, kot so miši in insekti. Moorman priporoča, da se zadržani ostanki ponovno razporedijo po območju sečnje, kar bo razširilo vir hrane in zavetišča za širok nabor bližnjih divjih živali.
Izkoriščanje lesne biomase je pomembno za trajnostno pridelavo energije, vendar pa je treba upoštevati tudi vplive na okolje in prostoživeče živali. Z odgovornim upravljanjem in trajnostnimi pristopi je mogoče zagotoviti, da biomasa ostane pomemben vir obnovljive energije brez negativnih posledic za okolje in biotsko raznovrstnost.
Avtor: M.B.
Vir: cnr.ncsu.edu
