De meeste pelletfabrieken zijn klein, met een gemiddelde jaarlijkse capaciteit van ongeveer 9.000 ton. Na de problemen met het pellettekort in 2013, toen er slechts ongeveer 29.000 ton werd geproduceerd, heeft de sector een exponentiële groei laten zien tot 88.000 ton in 2016 en zal naar verwachting in 2021 minstens 290.000 ton bereiken.

Chili haalt 23 procent van zijn primaire energie uit biomassa. Dit omvat brandhout, een brandstof die veel wordt gebruikt voor de verwarming van woningen, maar die ook verband houdt met lokale luchtvervuiling. De laatste jaren boeken nieuwe technologieën en schonere en efficiëntere biomassabrandstoffen, zoals pellets, flinke vooruitgang. Dr. Laura Azocar, onderzoeker aan de Universiteit van La Frontera, geeft inzicht in de context en de huidige stand van zaken op de markten en technologieën voor de productie van pellets in Chili.

VOLGENS DR. AZOCAR is het gebruik van brandhout als primaire energiebron een bijzonder kenmerk van Chili. Dit hangt samen met de Chileense tradities en cultuur, naast de overvloed aan bosbiomassa, de hoge kosten van fossiele brandstoffen en de koude en regenachtige winters in de centraal-zuidelijke zone.

Een bosland

Om deze stelling te contextualiseren, moet worden vermeld dat Chili momenteel 17,5 miljoen hectare (ha) bos heeft: 82 procent natuurlijk bos, 17 procent plantages (voornamelijk pijnbomen en eucalyptus) en 1 procent gemengde productie.

Dit heeft ertoe geleid dat het land, ondanks de snelle groei die het doormaakt, nog steeds een onderontwikkeld gebied is op het gebied van verwarmingssystemen voor woningen. Het huidige inkomen per hoofd van de bevolking bedraagt ​​21.000 Amerikaanse dollars per jaar en de levensverwachting is 80 jaar.

Van de totale energie die wordt verbruikt voor verwarming, is 81 procent afkomstig van brandhout. Dat betekent dat momenteel ongeveer 1,7 miljoen huishoudens in Chili deze brandstof gebruiken, goed voor een totaal jaarlijks verbruik van meer dan 11,7 miljoen m³ hout.

Efficiëntere alternatieven

Het hoge verbruik van brandhout hangt ook samen met de luchtvervuiling in Chili. 56 procent van de bevolking, dat zijn bijna 10 miljoen mensen, wordt blootgesteld aan een jaarlijkse concentratie van 20 mg per m³ fijnstof (PM) onder 2,5 uur (PM2,5).

Ongeveer de helft van deze PM2.5-uitstoot wordt toegeschreven aan de verbranding van brandhout. Dit komt door een aantal factoren, zoals slecht gedroogd hout, een laag rendement van de kachels en slechte isolatie van woningen. Hoewel de verbranding van brandhout wordt verondersteld koolstofdioxide (CO2)-neutraal te zijn, heeft het lage rendement van de kachels geleid tot een CO2-uitstoot die gelijk is aan die van kerosine- en vloeibaar-gaskachels.

De afgelopen jaren is het opleidingsniveau in Chili toegenomen. Hierdoor is de samenleving mondiger geworden en worden er eisen gesteld aan het behoud van het natuurlijk erfgoed en de zorg voor het milieu.

Samen met het bovenstaande hebben een exponentiële groei van onderzoek en de ontwikkeling van geavanceerd menselijk kapitaal het land in staat gesteld deze uitdagingen het hoofd te bieden door de zoektocht naar nieuwe technologieën en nieuwe brandstoffen die inspelen op de bestaande behoefte aan woningverwarming. Een van deze alternatieven is de productie van pellets.

Schakelaar voor fornuis

De interesse in het gebruik van pellets in Chili begon rond 2009, toen de import van pelletkachels en -ketels uit Europa begon. De hoge importkosten bleken echter een uitdaging en de acceptatie ervan verliep traag.

Om het gebruik ervan te populariseren, lanceerde het Ministerie van Milieu in 2012 een vervangingsprogramma voor fornuizen en ketels in de residentiële en industriële sector. Dankzij dit vervangingsprogramma werden er in 2012 ruim 4.000 units geïnstalleerd. Sindsdien is dit aantal verdrievoudigd door de deelname van enkele lokale fabrikanten van apparaten.

De helft van de fornuizen en boilers bevindt zich in de residentiële sector, 28 procent in openbare instellingen en ongeveer 22 procent in de industriële sector.

Niet alleen houtpellets

Pellets in Chili worden voornamelijk geproduceerd van de radiataden (Pinus radiata), een veel voorkomende plantagesoort. In 2017 waren er 32 pelletfabrieken van verschillende groottes verspreid over het centrale en zuidelijke deel van het land.

- De meeste pelletfabrieken zijn klein met een gemiddelde jaarlijkse capaciteit van ongeveer 9.000 ton. Na de problemen met het pellettekort in 2013, toen er slechts ongeveer 29.000 ton werd geproduceerd, heeft de sector een exponentiële groei doorgemaakt tot 88.000 ton in 2016 en zal naar verwachting in 2020 minstens 190.000 ton bereiken, aldus dr. Azocar.

Ondanks de overvloed aan bosbiomassa heeft deze nieuwe "duurzame" Chileense samenleving de interesse gewekt van ondernemers en onderzoekers in de zoektocht naar alternatieve grondstoffen voor de productie van verdichte biomassabrandstoffen. Er zijn talloze nationale onderzoekscentra en universiteiten die onderzoek op dit gebied hebben gedaan.

Aan de Universiteit van La Frontera heeft het Afval- en Bio-energiebeheercentrum, dat deel uitmaakt van de wetenschappelijke kern BIOREN en verbonden is aan de faculteit Chemische Technologie, een screeningmethode ontwikkeld voor de identificatie van lokale biomassabronnen met energiepotentieel.

Hazelnootschil en tarwestro

Uit de studie is gebleken dat hazelnootdoppen de biomassa zijn met de beste eigenschappen om te verbranden. Daarnaast viel tarwestro op door zijn hoge beschikbaarheid en de milieu-impact die de gebruikelijke praktijk van het verbranden van stro en stoppels met zich meebrengt. Tarwe is een belangrijk gewas in Chili, dat op zo'n 286.000 hectare wordt verbouwd en jaarlijks ongeveer 1,8 miljoen ton stro oplevert.

In het geval van hazelnootdoppen kan deze biomassa weliswaar direct worden verbrand, maar het onderzoek heeft zich gericht op het gebruik ervan voor de productie van pellets. De reden hiervoor ligt in de uitdaging om vaste biomassabrandstoffen te genereren die aansluiten bij de lokale realiteit. Overheidsbeleid heeft ertoe geleid dat houtkachels zijn vervangen door pelletkachels om de problemen van lokale luchtvervuiling aan te pakken.

De resultaten zijn bemoedigend. Voorlopige bevindingen suggereren dat deze pellets voldoen aan de parameters die zijn vastgesteld voor pellets van houtachtige oorsprong volgens ISO 17225-1 (2014).

In het geval van tarwestro zijn torrefactietesten uitgevoerd om een ​​aantal eigenschappen van deze biomassa te verbeteren, zoals onder andere onregelmatige grootte, lage bulkdichtheid en lage calorische waarde.

Torrefactie, een thermisch proces dat wordt uitgevoerd bij gematigde temperaturen in een inerte omgeving, is specifiek geoptimaliseerd voor dit landbouwresidu. De eerste resultaten suggereren een significante toename van de vastgehouden energie en de calorische waarde bij gematigde bedrijfsomstandigheden onder 150 °C.

De zogenaamde zwarte pellet die op pilotschaal met deze getorrificeerde biomassa werd geproduceerd, werd gekarakteriseerd volgens de Europese norm ISO 17225-1 (2014). De resultaten waren veelbelovend: dankzij het torrefactievoorbehandelingsproces steeg de schijnbare dichtheid van 469 kg per m³ naar 568 kg per m³.

De lopende uitdagingen zijn gericht op het vinden van technologieën om het gehalte aan micro-elementen in getorrificeerde tarwestropellets te verminderen, om zo een product te verkrijgen dat op de nationale markt kan worden gebracht en dat bijdraagt ​​aan de bestrijding van de milieuproblemen waarmee het land kampt.