Da li je biomasa održiv izvor energije u Srbiji?

Biomasa predstavlja jedan od najzastupljenijih obnovljivih izvora energije u Srbiji. Prema podacima Strategije razvoja energetike Republike Srbije za periodu do 2025. godine sa projekcijama do 2030. njen ukupni raspoloživi energetski potencijal u Srbiji čini oko 60% svih raspoloživih obnovljivih izvora energije (kao što su hidro potencijal, energija sunca, energija vetra i geotermalna energija). Tokom 2019. godine, u Srbiji je od ukupne proizvedene energije 12% dobijeno sagorevanjem čvrste biomase, sa planiranim blagim porastom u budućem periodu. Od ukupne količine energije koja je u Srbiji dostupna u biomasi, veoma mali iznos, svega oko 2%, koristi se u toplanama. Umesto toga, potrošnja čvrste biomase odvija se dominantno u okviru sektora domaćinstva za potrebe zagrevanja prostorija (80%), industrija učestvuje sa 18%, a ostali sektori sa 2%. 

Za zagrevanje domaćinstava u Srbiji najviše se koristi ogrevno drvo. Najzastupljenije vrste drveća koje se koriste za proizvodnju ogrevnog drveta su bukva i hrast.

Imajući u vidu zastupljenost korišćenja biomase za grejanje domaćinstava u Srbiji, kao i potencijal koji postoji za njenu primenu u većim sistemima, kao što su sistemi daljinskog grejanja i kogenerativna postrojenja, važno je ispitati kakav je uticaj sagorevanje biomase na klimu i životnu sredinu, kao i u kojim slučajevima se njeno korišćenje može smatrati održivim.

Šta je biomasa?

Najjednostavnije rečeno, biomasa predstavlja živu ili do nedavno živu materiju biljnog ili životinjskog porekla.

Kada govorimo o izvorima biomase pre svega se pomisli na šumarstvo i preradu drveta, odnosno ogrevno drvo, drvnu sečku i pelete i brikete koji se koriste u efikasnijim šporetima. Međutim, pored toga važan izvor biomase čine i ostaci poljoprivrednih kultura, kao i brzorastuće biljke za dobijanje energije kao što su uljana repica, šećerna trska, miskantus, vrbe, topole i slično.

Osim ovoga u biomasu spada i komunalni otpad (biorazgradivi kućni otpad i baštenski otpad), kao i industrijski otpad, npr. iz klanica i prehrambene industrije, ali i mulj iz kolektora za preradu otpadnih voda.

Biomasa može da se koristi u čvrstom, tečnom ili gasovitom obliku, a uglavnom služi za dobijanje toplotne i/ili električne energije ili kao pogonsko gorivo.

Kolike emisije nastaju prilikom celog životnog ciklusa u proizvodnji ogrevnog drveta?

Da bi se neki izvor energije nazvao održivim potrebno je da su njegove zalihe neograničene ili da se brzo obnavljaju, kao i to da je njegovo korišćenje neškodljivo za okolinu, uz smanjeno ili redukovano emitovanje gasova sa efektom staklene bašte (CO₂ ekvivalenti).

Hajde da vidimo kako po različitim parametrima možemo da ocenimo biomasu kao OIE. Za početak, u tome nam može pomoći metoda Ocene životnog ciklusa proizvoda (eng. Life Cycle Assessment). Ova metoda nam služi da merenjem emisija određenih zagađivača koje se ispuštaju tokom celog životnog ciklusa nekog proizvoda, „od kolevke do groba“, otkrijemo koliki je uticaj tog proizvoda na klimatske promene, uništavanje ozona, zagađenje vazduha, povećanje kiselosti zemljišta, cvetanje vodenih ekosistema, uticaj na biodiverzitet, povećanje toksičnosti i slično. 

Videli smo da se ogrevno drvo najviše koristi za grejanje domaćinstava u Srbiji. Kako životni ciklus ogrevnog drveta utiče na životnu sredinu? 

Pre svega, možemo podeliti životni ciklus ogrevnog drveta na nekoliko osnovnih faza / operacija: 1. sadnja mladica u šumi, 2. nega mladica i odraslog drveća, 3. sečenje i oblikovanje ogrevnog drveta, 4.utovar isečenog drveta i transport i 5. sagorevanja ogrevnog drveta u kućnim pećima radi dobijanja toplotne energije. U toku svake od ovih operacija emituje se određena koncentracija zagađivača od kojih svaki doprinosi određenoj vrsti uticaja. Tako na primer, koncentracija (kg) emitovanih CO₂, CH₄ i N₂O doprinosi uticaju na klimatske promene, a koncentracija SOx (sumpor-dioksida) na zakišeljavanje zemljišta, koncentracija fosfata na cvetanje vode itd.

Emisije u toku ovih operacija nastaju uglavnom usled sagorevanja fosilnih goriva u mašinama koje se koriste u šumarstvu (motorne testere, traktori-skideri, dizalice, sekači, itd), za transport (kamioni) i prilikom sagorevanja drveta u pećima. Primera radi, istraživanja u šumarskim gazdinstvima u Srbiji ukazuju da se prilikom planiranja i gazdovanja šumama emituje oko 6 kg CO₂e po toni dobijenog ogrevnog drveta a prilikom seče i privlačenja drveta u šumi oko 7 kg CO₂e. Uzimajući u obzir srednju transportnu distancu od 160 km, prilikom transporta 1 tone ogrevnog drveta emituje se oko 18 kg CO₂e. Prilikom sagorevanja ogrevnog drveta u pećima i kotlovima u kućnim uslovima, emituje se od 50 do 80kg CO₂e po toni sagorelog drveta.

Kada je korišćenje biomase zaista održivo?

Posebno je važno da naglasimo da su ovi podaci validni samo ukoliko se ove operacije izvode na održiv način, u kontrolisanim uslovima u okviru šumarskih gazdinstava i od strane obučenog osoblja gde se teži većoj produktivnosti procesa. Nažalost, u praksi se pokazalo da su veoma učestale ilegalne seče drveća za dobijanje ogreva pa se može samo postaviti pitanje kolike su emisije i uticaji na životnu sredinu u tom slučaju. Posebno je zabrinjavajući uticaj takozvanih „čistih seča“ usled kojih dolazi do fragmentacije, tj. rascepkavanja staništa ekološkog koridora, samim tim i do siromašenja i ugrožavanja biodiverziteta šumskih zajednica. Dodatno, podaci na terenu ukazuju da su mašine koje se koriste u šumarstvu i na poljoprivrednim gazdinstvima u Srbiji mahom dotrajale što dodatno utiče na povećanje emisija zagađujućih materija.

Biomasa se smatra OIE pre svega jer se uzima u obzir neutralnost CO₂ emisija prilikom sagorevanja. Ovo znači da se smatra da se sagorevanjem biomase oslobađa ista količina CO₂ koju je drvo asimilovalo u toku rasta procesom fotosinteze. Ali, da li je uvek tako? Kod sagorevanja biomase koja se pribavlja jednom godišnje (kao što su brzorastuće biljke, koje se sade i seku u toku iste godine) možemo reći da je ova tvrdnja tačna. Međutim šta je sa ogrevnim drvetom? 

Konkretno, sagorevanjem ogrevnog drveta koje je dobijeno sečom šumskih stabala, možemo reći da se u roku od godinu dana oslobađaju količine CO₂ koje su stabla asimilovala tokom celog životnog veka koji se kreće od 40 do 100 godina. Zato možemo zaključiti da se CO2 neutralnost postiže samo u slučaju da su periodi rasta i sagorevanja biomase priblžno slične dužine. Drugim rečima, što su periodi rasta i iskorišćenja biomase približnijih dužina dostizanje neutralnosti CO₂ emisija je izvesnija.

Problem zagađenja koje nastaje sagorevanjem biomase

Osim emisija CO₂, sagorevanjem biomase se oslobađaju i oksidi azota (NOx) koji nastaju od azota sadržanog u tkivima biljaka. Uticaj na životnu sredinu emitovanih oksida azota iz drveta je višestruk i ogleda se pre svega u formiranju foto-hemijskog smoga, prizemnog ozona, izlučivanja kiselih kiša, što pak dovodi do pogoršanja vidljivosti, oštećenja prirodnih ekosistema i useva, i oštećenja respiratornog sistema kod ljudi i životinja. Emisije NOx prilikom sagorevanja biomase se mogu smanjiti primenom odgovarajućih tehnologija sagorevanja (kao što je, na primer, sagorevanje izgaranjem itd). 

Jedan od najvećih problema prilikom sagorevanja ogrevnog drveta u pećima jeste i emisija čestica (PM2,5-PM10). Ove čestice su veoma sitne što im omogućava da lako prodru u pluća a i veoma često reaguju sa teškim metalima u vazduhu pa mogu dovesti do ozbiljnih zdravstvenih problema. Podaci Američke Agencije za zaštitu životne sredine ukazuju da se sagorevanjem drveta u jednom neefikasnom kućnom šporetu oslobađa količina PM10 čestica koja je jednaka količini koju u istom vremenu izbaci pet starih dizel autobusa. 

Održivo dobijena biomasa je obnovljiv izvor energije i daleko bolja alternativa u odnosu na ugalj

Dakle, da bismo rekli da je biomasa, konkretno ogrevno drvo, održiv izvor energije u pravom smislu, moramo razmotriti više činilaca. Prvo moramo uzeti u obzir uticaje koji nastaju tokom celog životnog ciklusa drveta a ne samo tokom faze sagorevanja, zatim obratiti pažnju na emisije svih potencijalnih zagađivača ne samo gasova sa efektom staklene bašte, uzeti u obzir poreklo samog drveta, tj. da li je ono došlo iz održivog gazdovanja šumama, da li su mašine koje su korišćene za dobijanje drvne biomase u skladu sa najnovijim standardima emisija motora, kolika je efikasnost procesa dobijanja drvne biomase, kako se njome rukuje, u kakvim se uređajima sagoreva, na koji način i slično.

No, ne dajmo da nam ovo promeni mišljenje i stav o biomasi kao obnovljivom izvoru energije. U odnosu na ugalj u svim kategorijama uticaja na životnu sredinu ogrevno drvo i dalje ima 70-90% manje štetan uticaj. Ove informacije treba nam služe da uzgoj i korišćenje biomase učinimo još održivijim u budućnosti.