Kā līdzsvarot CO2 bilanci (1)

Siltumnīcas efekts izraisa globālo sasilšanu, kas izpaužas kā siltāki gadalaiki, ledāju kušana, vētras, orkāni, vareni lieti un plūdi. Vēsākam klimatam piemērojušās sugas atkāpjas, to vietā nāk siltummīļi. Protams, ne eglei, ne priedei nav kāju, koki nevar nekur aiziet. Skuju koku mežus Latvijā iznīcina kaitēkļu sugas, kam tīkamas karstas vasaras un remdenas ziemas, un nu šie var savairoties. Mežsaimnieki trauksmaini mēģina nosargāt skuju koku mežus, miglo kaitēkļu skartās audzes, bet problēmas cēlonis tomēr ir globālā sasilšana, kam ceļā stāties nespēj vienas mazas valsts iedzīvotāji. Te kopīgiem mērķiem jāvienojas visai cilvēcei, it īpaši valstīm, kas visvairāk piesārņo atmosfēru.

Trešdaļa siltuma aiziet gaisā

Līdz ar iestāšanos Eiropas Savienībā Latvijā tiek veicināti projekti enerģijas ražošanai no biomasas. Šķeldas cenas Eiropā un Latvijā ir līdzsvarojušās, un, laikus noslēdzot ar kurināmā ražotāju piegādes līgumus, vismaz teorētiski nav problēmu atrast sadarbības partneri. Tikai jāpārveido katlumājas. Taču bieži vien Latvijā gan katlumāju, gan privātmāju kurtuvju lietderības koeficients ir 2-3 reizes zemāks nekā modernajām degšanas iekārtām. Tātad tikai trešā daļa enerģētiskās koksnes siltuma tiek izmantota lietderīgi, pārējais silda un piesārņo gaisu. Ierīkojot katlumājās modernus biomasas apkures katlus ar augstu lietderības koeficientu, siltums tiek izmantots mērķtiecīgi, turklāt, ja vēl nosiltina caurules, kas uzkarsēto ūdeni aizgādā uz dzīvokļiem, un uzbūvē garu skursteni, tad centralizēti sagatavotais siltums ir videi draudzīgs.

Atjaunojamo energoresursu biomasā ir uzkrāta ogļūdeņražos transformētā saules enerģija: 3 kg augu sausnas pēc siltumspējas atbilst aptuveni 1 kg naftas degvielas. Malka, koksnes šķelda, kā arī kokapstrādes atliekas, pārstrādātas skaidu, granulu un brikešu veidā, pašlaik ir populārākais atjaunojamais kurināmais mūsu valstī. Taču ar to nepietiek. Jāmeklē ātraudzīgas alternatīvas. Daudzās valstīs kā alternatīvu fosilajiem enerģijas avotiem siltumenerģijas ražošanai izmanto ne tikai koksnes atlikumus, bet arī salmus un pat zāli. Valstīs, kur samazinās pieprasījums pēc pārtikas produktiem, zemnieki arvien vairāk audzē enerģētiskās kultūras – krūmus, zāli –, kā arī dažādas tehniskās kultūras.

Noglabātā saules enerģija

Biomasa – tie ir bioloģiski noārdāmi materiāli, kuru enerģiju izmanto siltuma un elektroenerģijas ražošanai. Biomasa ir viss, kas aug un attīstās uz Zemes: koksne, krūmi, salmi, graudi, augu atliekas... Pasaulē biomasa ir ceturtais lielākais enerģijas avots un ir dominējošais atjaunīgās enerģijas veids. Biomasu var dēvēt par fotosintēzes rezultātā noglabātu saules enerģiju. Biomasu var izmantot kā cieto kurināmo, var pārveidot par efektīvu un viegli transportējamu šķidro vai gāzveida kurināmo.

Biomasas izmantošana ir CO2 neitrāls process jeb – cik paņem, tik atdod: augi augot piesaista CO2, un kurinot tieši tāds pats daudzums izdalās atmosfērā. Taču, ja augus ne tikai izmanto, bet arī stāda, tie atkal piesaista CO2 un izdala O2. Līdz ar to valstīs, kur godīgi iestāda tikpat un vairāk meža nekā nocirsts, nav CO2 piesārņojuma problēmu, jo jaunie meži uztver ne tikai apkures, bet arī rūpniecības un auto izmešus. Varbūt neesat aizdomājušies par koka mūžu: jaunaudzes ļoti cītīgi piesaista CO2un izmanto to augšanai, veci koki aug lēni un pamazām sāk sadalīties, un nu tie nevis piesaista CO2, bet gan to izdala. Toties tajos ir liela bioloģiskā daudzveidība... Tāpēc mežsaimnieku vēlme novākt kokus pusmūžā vienmēr būs pretrunā ar biologu aicinājumiem saglabāt retās sugas, kas mitinās vecos kokos. Protams, vēja, saules un hidroenerģijas ieguves procesā vispār nav izmešu, un biomasas izmantošana apkurei nav panaceja, jo CO2 izmešu daudzums ir līdzvērtīgs izmešiem, kas rodas, sadedzinot fosilo kurināmo. Taču – arī kompostējot augu atliekas, tās pūstot izdala tikpat daudz CO2 kā dedzinot. Cik garš, tik plats! Tomēr labāk turēties līdzsvarā, nevis tikai piesārņot. Nevajag piemirst, ka, sadedzinot fosilo kurināmo, atmosfērā izdalās ogleklis, kas uzkrājies pirms miljoniem gadu.

Biomasas veidi

No aizlaikiem visizplatītākais kurināmais ir koksne. Tur, kur nav koku, piemēram, Mongolijā, jurtas kurina ar kaltētiem liellopu mēsliem. Iespēju ir daudz, tomēr galvenais biomasas veids pasaulē ir malka un mežsaimniecības pārpalikumi: skaidas, zari, mizas. Nākotnes biomasas augi ir ātraudzīgie kokaugi: kārkli, apses, papeles un eikalipti. Lai cik nepieņemami tas liktos latvietim, jau tagad mūsu tirgus piedāvājumā ir centrālapkures katli, ko kurina ar graudiem, tiesa, tādiem, kas maizes cepšanai neder. Biomasu var iegūt no cukuru, eļļu un cieti saturošiem augiem, kā arī izžāvētām notekūdeņu dūņām, mēsliem un pārtikas vai papīra ražošanas atliekām.

Zinātnieki ir izsapņojuši, ka valstīs, kur nav ziemu un ražu iegūst divas reizes gadā, varētu veidot t.s. biomasas ciematus: ja iedzīvotāju skaits nav lielāks par pieciem tūkstošiem, pietiktu ar 400 ha zemes, lai visus apgādātu ne tikai ar pārtiku un lopbarību, bet arī biodegvielu, siltumu un elektrību. Tā būtu savdabīga bioloģisko barības ķēžu kopēšana no dabas.

Daba nepazīst jēdzienu "atkritumi" – viss, kas radies fotosintēzes rezultātā, ar barības ķēžu starpniecību atgriežas apritē. Ja civilizācija vēlas noturēties uz Zemes, tai jāpārņem tās pieredze. Pilnvērtīgi jāizmanto viss, ko daba dod, tajā pašā laikā neizjaucot līdzsvaru un nemazinot bioloģisko daudzveidību. Bet, ja cilvēkiem ko ļoti vajag, turklāt visiem un vienlaikus, tad noderīgos augus audzē vai līdz apvārsnim, to kopšanai izmanto daudz pesticīdu un minerālmēslu, lauksaimniecības tehnika kūpina gaisā degvielu... Visus šos argumentus piesauc biomasas izmantošanas ideju klupināšanai. Ja biomasas lielražotāji spētu atteikties no pesticīdu un minerālmēslu pārdozēšanas, enerģētiskās kultūras audzētu nelielos tīrumos ar ežām un dzīvžogiem, ievērotu augu seku un nenoplicinātu augsni, tad zaļajiem būtu mazāk iemeslu uztraukti vērot kaut vai spilgtos rapšu laukus, kas plešas vēl aiz horizonta: tur redzamas svaigi iebrauktas sliedes, kas liecina – nupat atkal lauks ir miglots.

Katru gadu izcērt divas Latvijas

Pasaules primārajā enerģētikā biomasas daļa ir ļoti liela – 11-14%; daudzās jaunattīstītajās valstīs apkurei plaši izmanto koksni, un tas ir kā Damokla zobens virs planētas. Pēdējos 20 gados katru gadu izzūd aptuveni 150 tūkstoši kvadrātkilometru meža, no tiem 140 tūkstoši – tropiskie lietus meži, kas ir Zemes plaušas. Citiem vārdiem sakot, katru gadu izcērt mežus divu Latviju platībā. Uz pasaules no 60 milj. km2 palicis 36 milj. km2 mežu, salīdzinot ar industriālās revolūcijas sākumu. Hmm! – simts gadu laikā sazāģēt un izkūpināt gaisā gandrīz pusi planētas mežu un teju vai visus naftas krājumus... Labā ziņa ir tā, ka Kanādā, Amerikā, Skandināvijas valstīs un Eiropā mežus stāda vairāk nekā izcērt. Tā kā Eiropā lauksaimniecība pamazām zaudē nozīmi (to vēl mēģina mākslīgi noturēt pie dzīvības ar subsīdiju maksājumiem), jo veikali un noliktavas ir pārpildītas ar pārtiku (tikai kādu!!!), prognozē, ka līdz 2020.gadam vismaz 20% no lauksaimniecībā izmantotās zemes tiks aizaudzēta ar jaunu mežu jeb t.s. enerģētiskajām kultūrām.

Modē biomasas kurināmais

Latvijā vispieejamākā ir koksnes biomasa, jo dzīvojam taču mērenajā klimata zonā, kur, ja vien cilvēks neiejauktos ar savu saimniekošanu, it visur augtu meži. Padomju laikos galvenais centrālās siltumapgādes kurināmais Latvijā bija dabas gāze, naftas produkti, nedaudz akmeņogles un kūdra. Pāreja uz apkuri ar koksni sākās pirms gadiem desmit, līdz ar neatkarīgas valsts atjaunošanu. Fosilā kurināmā cenas pieauga, cilvēku maksātspēja kritās un pašvaldības bija spiestas meklēt alternatīvus variantus. Vēsturē iegājis premjera Ivara Godmaņa rosinājums dzīvokļos ierīkot metāla krāsniņas – tās joprojām sauc par Godmaņkrāsnīm. Vēl tagad dažos lauku ciematos no daudzdzīvokļu māju logiem rēgojas metāla skursteņi.

Pašvaldību siltumapgādes uzņēmumi tika pārveidoti par SIA vai komercsabiedrībām, un tās meklēja iespējas nepazaudēt klientus un piedāvāt iedzīvotājiem pieņemamas apkures cenas. Daudzas katlumājas tagad pārveidotas un piemērotas kurināšanai ar skaidām un šķeldu, Saulainē uzbūvēta katlumāja, ko kurina ar salmiem. Teorētiskie aprēķini liecina, ka Latvijas siltumapgādei pietiktu ar vietējo kurināmo. Taču pārējās valstis arī nesnauž, Eiropas Kopiena un Skandināvijas valstis ir pievienojušās Kioto protokolam un atsakās no fosilā kurināmā. Līdz ar to skaidu granulas un briketes kļuvušas par nozīmīgu eksporta preci. Jau tagad vairāku pilsētu un ciematu katlumājām trūkst vietējā kurināmā un tās spiestas izmantot mazutu.

Ne vienā vien rekonstruētajā katlumājā siltumenerģiju ražo, izmantojot šķeldu. Tomēr izrādās, ka pāreja uz šķeldu ir dārga, kaut Latvijas reģioni lielākoties ir mežiem bagāti un transporta izmaksas – nelielas. Bet mazo pašvaldību siltumražotājiem jārēķinās, ka šķeldas ražotāji nav ieinteresēti ar viņiem slēgt līgumus, jo šo produktu lielos apjomos labprāt pērk rietumu valstis un maksā uzreiz. Turklāt vēl ekonomiskāk ir no šķeldas ražot skaidu plates.

Noder pat saulespuķu čaumalas

Lai kurināmais būtu efektīvs, tam jābūt pēc iespējas sausākam. Koksnes granulas un briketes ražo, vispirms izžāvējot skaidas un tad tās saspiežot. Kā līmvielu izmanto koku sveķus. Kur trūkst skaidu, granulas izgatavo no kūdras, niedrēm, salmiem, griķu sēnalām vai saulespuķu čaumalām. Ja labības ražotājus rudenī pārsteidz nelāgi laika apstākļi, tad sliktās kvalitātes graudus lieliski var izmantot apkurei un pārdot par 40-50 Ls/t. Granulas 2005.gadā maksā 60-70 Ls/t. Graudu siltumspēja ir nedaudz mazāka kā kokskaidu granulām, jo to glabāšanas mitrums ir 16%, bet granulām – 10%. Pēc graudu dedzināšanas rodas nedaudz vairāk pelnu, bet, tā kā tie nav skujkoku pelni, ir lieliska piedeva kompostam.

Naftas radinieks no koksnes

Lai cik braši izklausītos stāsti par lieliskajām iespējām enerģētikā izmantot biomasu, tomēr jāatzīst, ka enerģētiski tā ir daudz vājāka, salīdzinot ar naftu. To ir neizdevīgāk transportēt. Tāpēc pasaules zinātnieki strādā pie risinājumiem, kā biomasu sašķidrināt, pārvērst naftas analogā, lai varētu transportēt cisternās un pa cauruļvadiem.

Somijā jau darbojas eksperimentālas biorafinēšanas iekārtas, kas no koksnes atliekām stundas laikā saražo pustonnu šķidrās degvielas. Līdzīgi kā no naftas, arī no šīs vielas var rafinēt dažādu veidu degvielas, kā arī, sašķeļot dažādos savienojumos, iegūt medikamentus, plastmasu un ķimikāliju analogus, kas ir biodegradabli, jo dabā paši sadalās un nonāk atpakaļ barības ķēdē. Kaut arī šīs tehnoloģijas smalkumi ir noslēpums, pamatprincipu apraksti ir atrodami.

Kokapstrādes atliekas sastrādā 5 cm lielos gabaliņos, tad tos speciālā aparatūrā homogenizē jeb sastrādā mazās daļiņās. Tad tās izžāvē līdz 10% mitrumam. Pēc tam šīs daļiņas 1 sekundes laikā pie 500°C iekar gaisa t.s. virstošajā slānī, lai notiek ātrā pirolīze. Visas cietās frakcijas pārvēršas tvaikos, tos kondensējot, iegūst naftai līdzīgu šķidrumu. 70% izmantotās koksnes pārvēršas naftas analogā. Bet siltuma pārpalikumu izmanto nākamo koksnes daļiņu žāvēšanai. Lai lieki nekaitinātu auto degvielas ražotājus, pagaidām šo atklājumu izmēģina tikai kā šķidro kurināmo, turklāt katlumājas nav pat jāpārbūvē.

Raksts no UNDP/GEF finansētā bukleta “Alternatīvā enerģija”.

Tava CO2 bilance

Pukodamies uz ASV vai Austrāliju, kas ignorē pārējo centienus apturēt globālo sasilšanu, tu nedrīksti aizmirst, ka ikviens cilvēks, arī tu, ik brīdi piesārņo atmosfēru ar siltumnīcas efektu izraisošām gāzēm. Varbūt arī tu no Zemes ņem pārāk daudz?

Parēķini, cik CO2 nonāk atmosfērā tevis dēļ? Lai absorbētu 10 kg CO2, jāiestāda viena priede. Cik liels ir tavs mežs?