Unasylva - Nem
J.D. Keita a FAO regionális erdészeti tisztje az afrikai regionális irodában, Accrában, Ghánában.
Ebben a cikkben a szerző pontról pontra bemutatja a háztartási tüzelőanyagként felhasznált tüzelőanyag és faszén energiatermelését és -fogyasztását, megvizsgálja megállapításainak az erdőpolitikára gyakorolt hatásait, és javaslatot tesz az energiaigények kielégítésének módjaira. az erdőgazdálkodás és -termelés javítása a régióban.Afrika szudano-száhiliai országaiban a hazai energiaszükséglet kielégítése jelenti az erdészeti ágazat fő problémáját.
· A tűzifa a fő energiaforrás Afrika egész Szudano-Száhel-övezetében. Bizonyos esetekben közvetlenül elégetik, másokban először szénné alakítják.
A népesség növekedésével és az urbanizáció növekedésével a tűzifa iránti igény a városi területeken is növekszik. Ennek fontos következményei lesznek az erdei erőforrások kezelésére. Egyrészt még jobban megadóztatja ezeket a forrásokat. Másrészt új lehetőségeket tárhat fel az erdőgazdálkodás javításában azáltal, hogy gazdasági ösztönzőket kínál, amelyek eddig nem voltak elérhetőek.
Ez a cikk e lehetőségek kihasználásának lehetséges módját tárja fel, először összehasonlítva a szén és a fűtőfa viszonylagos előnyeit energetikai szempontból, majd bemutatva a városi területeken történő fokozott szénfelhasználás erdőpolitikai következményeit.
Ne feledje, hogy az üzemanyag kiválasztását számos tényező befolyásolja, beleértve a rendelkezésre állást, az árat, a hagyományokat és a személyes preferenciákat. Végül ezeket a tényezőket is figyelembe kell venni az üzemanyag kiválasztásának értékelésekor, bár a cikk helye nem teszi lehetővé az alapos vizsgálatot.
Azt is meg kell jegyezni, hogy az energia-lehetőségek összehasonlítása szükségszerűen viszonylag szűk változótartományra csökken az expozíció megkönnyítése érdekében. A gyakorlatban a körülmények nagyon eltérőek lehetnek olyan elemek tekintetében, mint a fa nedvességtartalma, a rendelkezésre álló technológia, a kályhák hatékonysága stb. Ezért az alábbiakban bemutatott eredmények az alapelvek illusztrálására szolgálnak, de nem a teljes tartományt képviselik.
A kérdés tehát az, hogy energetikai szempontból melyik a jobb: tűzifa vagy szén. Mindkettőjüknek megvannak a védői. A közvetlen faégetés támogatói azzal érvelnek, hogy a széntermelés rengeteg energiát pazarol el. A faszén támogatói azt válaszolják, hogy ez az állítás nem veszi figyelembe azt a tényt, hogy a faszén energiahozama sokkal nagyobb, mint az azonos súlyú tűzifa. Ezért először meg kell állapítani a folyamat valódi energiamérlegét annak megállapítása érdekében, hogy a fűtőfa szénvé történő átalakítása ahelyett, hogy közvetlenül felhasználná, általában energiapazarlás.
Akár tűzifát, akár faszenet használnak, más energiaforrásokra is szükségük van, és a nem olajtermelő fejlődő országokban a gazdasági élet minden területén figyelembe kell venni az import költségeit. Tehát, mielőtt következtetéseket vonnánk le az erdőpolitika lehetséges következményeiről, össze kell hasonlítani a tüzelőanyagot és a faszenet az importált fosszilis tüzelőanyagok fogyasztása szempontjából is, amely szükséges ahhoz, hogy ezek az energiaforrások a fogyasztók rendelkezésére álljanak.
A következő számításokban feltételezzük, hogy a fűtőfa fűtőértéke zöld színben általában körülbelül 3500 kcal/kg. A száraz tűzifa 4500–4770 kcal/kg. Faszén esetében a fűtőérték kis eltérésekkel körülbelül 7500 kcal/kg. A kőolajtermékek átlagos értéke 10 000 kcal/l.
1. táblázat: A fa és a szén energiaértéke
Fűtőérték
Wood Rend. kifejezés 8%
Faszén Rend. kifejezés 28%
2. táblázat Vízforralás különböző típusú kályhákban
Kályha típusa
Felhasznált hő (%)
Elméleti fatakarékosság
Három kőből
Nigéria-Madagaszkár felől
Továbbfejlesztett fémes
Továbbfejlesztett kerámia
Ha olyan tüzelőanyagokat használnak, mint a tűzifa, a szén és az olaj, akkor az üzemanyagban lévő teljes energia csak egy részét használják fel. Az energia hasznos részét hőenergia-hozamnak nevezzük, és azt egy kilogramm nyersanyagban rendelkezésre álló teljes energia százalékában fejezzük ki. Például, ha a főzéshez három kőből álló nem hatékony tűzhelyet használnak, akkor a kg tűzifa energiájának csak 8 százaléka kerül felhasználásra, az adott tűzifahasználat hőenergia-hozama pedig 8 százalék. Hatékonyabb kályha használata növelné ugyanazon kg tűzifa hőenergia-hozamát, mivel a teljes energia nagyobb százalékát alkalmazná a folyamatra.
A sztereó (köbméter) tűzifa súlya jelentősen változik; 200 kg a száhiliai cserjék elcsavarodott ágai esetében, legfeljebb 600 kg a tisztítási műveletek során kapott, jól formázott törzsek esetében. Végül az átlagos karbonizációs hozam (széntermelés) az alapanyag tömegének 16-30 százaléka között mozog, vagyis egy kg tűzifa 0,16–0,30 kg szén. Minél szárazabb a felhasznált fa, annál nagyobb a hozam.
Bár a szénsavasodás során elvész az energia, a megtermelt szénnek nagyobb a hozama, mint a tűzifának. Így a tűzifa hőenergia-hozama átlagosan 8 százalék, és az Afrikában használt népszerű háromkőjű kályhával akár 5 százalékra is csökkenhet. Egy tipikus szénkályha hőenergia-hozama 23–28 százalék.
Általánosságban elmondható, hogy a szén kevesebb energiát veszít el, mint a tűzifa, ha a közvetlenül felhasznált 1 kg tűzifából származó hasznos energia kisebb, mint az ugyanazon kg tűzifából szénvé alakított hasznos energia. Valójában egy kg tűzifa 3500 kcal/kg x 0,08 (termoenergetikus hozam) = 280 kcal; 1 kg széngé átalakított tűzifa (20 százalékos karbonizációs hozammal) 1 x 0,20 x 0,28 (termoenergetikai hozam) x 7500 kcal/kg = 420 kcal. Nettó 140 kcal energiaveszteség áll fenn, ha ahelyett, hogy a tűzifát szénné alakítanák (még alacsony, 20 százalékos karbonizációs hozam mellett is), közvetlenül egy kályhában használják fel, legfeljebb 8 százalékos felhasználással. Természetesen ez csak egy példa a tűzifa vagy szén felhasználásával kapcsolatos problémák egyikének bemutatására.
Szimulációk sora hajtható végre a tűzifa fűtőértékének, a felhasználás hőhatékonyságának és a karbonizációs hozam módosításával (1. táblázat). A táblázatban szereplő adatok alapjául szolgáló feltételezések szerint ahhoz, hogy a tüzelőfa ugyanolyan előnyökkel járjon energetikai szempontból, amikor közvetlenül elégetik, mint szénné átalakulva, el kell érni a 12,9, 3, illetve 8,8 százalék a 3500, 4500 és 4770 kcal tűzifa esetében, ami azt mutatja, hogy a száraz tűzifával való főzés hatékonyabb és kényelmesebb, mint a nedves tűzifával történő főzés.