“대부분의 펠릿 공장은 연간 평균 용량이 약 9,000톤인 소규모입니다.약 29,000톤만 생산되었던 2013년 펠릿 부족 문제 이후, 이 부문은 2016년에 88,000톤에 이르는 기하급수적인 성장을 보여주었으며 2021년까지 최소 290,000톤에 도달할 것으로 예상됩니다.

칠레는 1차 에너지의 23%를 바이오매스에서 얻습니다.여기에는 가정 난방에 널리 사용되지만 지역 대기 오염과 관련된 연료인 장작이 포함됩니다.최근 몇 년 동안 새로운 기술과 펠릿과 같은 더 깨끗하고 효율적인 바이오매스 연료가 빠른 속도로 발전하고 있습니다.University of La Frontera의 연구원인 Dr. Laura Azocar는 칠레의 펠릿 생산과 관련된 시장 및 기술의 맥락과 현재 상태에 대한 통찰력을 제공합니다.

DR AZOCAR에 따르면 장작을 주요 에너지원으로 사용하는 것은 칠레의 특별한 특징입니다.이것은 풍부한 산림 바이오매스, 높은 화석 연료 비용, 중남부 지역의 춥고 비가 오는 겨울 외에도 칠레의 전통과 문화와 관련이 있습니다.

숲의 나라

이 진술의 맥락을 이해하기 위해 칠레에는 현재 1,750만 헥타르(ha)의 산림이 있음을 언급해야 합니다. 82%는 천연림, 17%는 농장(주로 소나무와 유칼립투스), 1%는 혼합 생산입니다.

이는 현재 1인당 소득이 US$21,000이고 기대 수명이 80년인 급속한 성장에도 불구하고 가정 난방 시스템 측면에서 여전히 저개발 상태임을 의미합니다.

실제로 난방에 소비되는 총 에너지의 81%는 장작에서 나오며, 이는 현재 칠레의 약 170만 가구가 이 연료를 사용하고 있으며 총 연간 소비량은 1170만 m³가 넘는다는 것을 의미합니다.

보다 효율적인 대안

장작의 높은 소비는 칠레의 대기 오염과도 관련이 있습니다.인구의 56%, 즉 천만 명에 가까운 사람들이 오후 2.5pm(PM2.5) 미만의 미립자 물질(PM) m³당 20mg의 연간 농도에 노출됩니다.

이 PM2.5의 대략 절반은 장작의 연소에 기인합니다/이것은 잘 건조되지 않은 목재, 낮은 스토브 효율성 및 주택의 열악한 단열과 같은 여러 요인에 기인합니다.또한 장작의 연소는 이산화탄소(C02) 중성으로 가정되지만 스토브의 낮은 효율은 등유 및 액화 가스 스토브에서 배출되는 것과 동일한 CO2 배출량을 의미합니다.

최근 몇 년 동안 칠레의 교육 수준이 높아짐에 따라 자연 유산의 보존 및 환경 보호와 관련된 요구를 나타내기 시작한 사회가 더욱 강력해졌습니다.

위의 사항과 함께 연구의 기하급수적인 발전과 고급 인적 자본의 생성으로 인해 국가는 가정 난방에 대한 기존 요구를 해결하는 새로운 기술과 새로운 연료의 검색을 통해 이러한 문제에 직면할 수 있었습니다.이러한 대안 중 하나는 펠릿 생산이었습니다.

스토브 스위치 아웃

칠레에서 펠릿 사용에 대한 관심은 유럽에서 펠릿 스토브 및 보일러 수입이 시작된 2009년경에 시작되었습니다.그러나 높은 수입 비용으로 인해 어려움이 있었고 도입이 더뎠습니다.

사용을 대중화하기 위해 환경부는 2012년에 주거 및 산업 부문을 위한 스토브 및 보일러 교체 프로그램을 시작했습니다. 이 스위치 아웃 프로그램 덕분에 2012년에는 4,000개 이상의 장치가 설치되었으며 그 숫자는 일부 현지 가전 제품 제조업체의 통합.

이러한 스토브와 보일러의 절반은 주거 부문에서, 28%는 공공 기관에서, 약 22%는 산업 부문에서 발견됩니다.

우드펠릿 뿐만 아니라

칠레의 펠렛은 주로 일반적인 재배 종인 라디에타 소나무(Pinus radiata)에서 생산됩니다.2017년에는 전국 중부 및 남부 지역에 다양한 크기의 펠릿 공장 32개가 분포했습니다.

- 대부분의 펠릿 공장은 평균 연간 용량이 약 9,000톤으로 소규모입니다.2013년 약 29,000톤만 생산되었던 펠릿 부족 문제 이후, 이 부문은 2016년에 88,000톤에 이르는 기하급수적인 성장을 보여 주었고 2020년까지 최소 190,000톤에 도달할 것으로 예상된다고 Dr Azocar가 말했습니다.

풍부한 산림 바이오매스에도 불구하고 이 새로운 “지속 가능한” 칠레 사회는 고밀도 바이오매스 연료 생산을 위한 대체 원료를 찾는 기업가와 연구자의 관심을 불러일으켰습니다.이 분야에서 연구를 개발한 수많은 국립 연구 센터와 대학이 있습니다.

라 프론테라 대학에서 BIOREN Scientific Nucleus에 속하고 화학 공학과와 연계된 폐기물 및 바이오에너지 관리 센터는 에너지 잠재력이 있는 지역 바이오매스 소스를 식별하기 위한 스크리닝 방법을 개발했습니다.

헤이즐넛 껍질과 밀짚

이 연구는 헤이즐넛 껍질이 연소하기에 가장 좋은 특성을 가진 바이오매스임을 확인했습니다.또한 밀짚은 높은 가용성과 일반적인 밀짚 및 그루터기 연소 관행으로 인해 발생하는 환경 영향으로 두드러졌습니다.밀은 칠레의 주요 작물로 약 286,000헥타르에서 매년 약 180만 톤의 짚을 생산합니다.

헤이즐넛 껍질의 경우 이 바이오매스가 직접 연소될 수 있지만 연구는 펠릿 생산에 사용하는 데 중점을 두고 있습니다.그 이유는 공공 정책으로 인해 지역 대기 오염 문제를 해결하기 위해 장작 난로를 펠릿 난로로 교체하는 지역 현실에 적응하는 고체 바이오매스 연료를 생성하는 문제에 직면했기 때문입니다.

결과는 고무적이며 예비 연구 결과에 따르면 이러한 펠릿은 ISO 17225-1(2014)에 따라 목질 유래 펠릿에 대해 설정된 매개변수를 준수합니다.

밀짚의 경우 불규칙한 크기, 낮은 부피 밀도 및 낮은 발열량과 같은 이 바이오매스의 일부 특성을 개선하기 위해 반탄화 테스트가 수행되었습니다.

불활성 환경에서 적당한 온도에서 수행되는 열 공정인 반탄화(Torrefaction)는 특히 이 농업 잔류물에 최적화되었습니다.초기 결과는 150℃ 미만의 적당한 작동 조건에서 보유 에너지와 발열량이 크게 증가함을 시사합니다.

이 반탄화된 바이오매스로 파일럿 규모로 생산된 이른바 블랙 펠릿은 유럽 표준 ISO 17225-1(2014)에 따라 특성화되었습니다.반탄화 전처리 공정 덕분에 겉보기 밀도가 m³당 469kg에서 m³당 568kg으로 증가하여 결과가 좋았습니다.

계류 중인 과제는 국내 시장에 진입할 수 있는 제품을 달성하기 위해 반탄식 밀짚 알갱이의 미량원소 함량을 줄이는 기술을 찾는 것을 목표로 하고 있으며, 이는 국가에 영향을 미치는 환경 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.