Уголь древесный технология производства: Технология производства древесного угля — перспективы и развитие

Содержание

Технология производства древесного угля — перспективы и развитие

Содержащий почти 100% углерода – древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего. Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.

Древесный уголь

Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.

Выделяют 3 главных типа этого материала:

  • черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива
  • красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига
  • белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.

Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:

  • марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов
  • марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины
  • марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.

Характеристика древесного угля

ПоказателиМарка угляМетод контроля
АБВ, ОКП 24 5571 0150
Высший сорт, ОКП 24 5571 01321 сорт, ОКП 24 5571 01331 сорт, ОКП 24 5571 01432 сорт, ОКП 24 5571 0144
Кажущаяся плотность, г/см3, не менее 0,37 0,37 Не нормируется ГОСТ 7657–94, п. 4.6
Зола, масс. %, не более 2,5 3,0 2,5 3,0 4,0 ГОСТ 7657–94, п.  4.7  и ГОСТ 12596–67
Нелетучий углерод,  масс. %, не менее 90 78 88 77
67
ГОСТ 7657–94, п. 4.8
Вода, масс. %, не более 6 6 6 6 6 ГОСТ 16399–70, разд. 2
Уголь с зернами в местах погрузки, масс. %,  не более:       ГОСТ 7657–94, п. 4.9
размером менее 25 мм 5 5 Не нормируется
размером менее 12 мм 5 5 7 7 7
Головни, масс. %, не более Отсутствие 2 Отсутствие 2 2 ГОСТ 7657–94, п. 4.10
Масса 1 дмугля, г, не менее 210 210 Не нормируется ГОСТ 7657–94, п.
 4.11

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:

  • сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%
  • пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне.
    Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%
  • охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля. Видео процесса представлено ниже.

Оборудование для создания угля

Изготовление древесного угля – довольно привлекательная бизнес — идея. Для старта не нужны серьезные инвестиции, а востребованность продукции дает возможность быстро отыскать потребителей. Для того, чтобы разместить требуемое оборудование достаточно 200 кв. м. Одна печь для производства древесного угля обслуживается бригадой из 2-4 операторов.

Устройства для выпуска древесного угля можно разделить на три категории: стационарные, передвижные, дополнительные.

Углевыжигательная печь или пиролизная бочка является главным оборудованием процесса производства древесного угля. Именно в этом устройстве осуществляется пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие печи нескольких модификаций, функционируют они различными методами. Бывают стационарные и передвижные углевыжигательные печи. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.

Углевыжигательные печи помимо изготовления, выполняют роль утилизатора, обеспечивая двойную выгоду. По этой причине передвижные печи можно применять прямо на лесозаготовительных участках для безотходного производства, а также на стройплощадках.

Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения. Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.

Главным типом углевыжигательного оборудования можно назвать печь, в которой не происходит контакта между древесиной и газами топочного вида в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье располагается в отдельной камере, которая имеет отверстия, пропускающие теплый воздух.

Еще один вид углевыжигательной печи имеет вертикальные реторты, вследствие наличия которых процесс пиролиза на всех стадиях осуществляется более качественно. Однако у такого оборудования есть один существенный недостаток — высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. По этой причине такая углевыжигательная печь нуждается в дополнительных очистных фильтрах.

Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла. Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.

Главные составные части печи:

  • топочный блок. В нем сушится сырье
  • углевыжигательный блок. В нем происходит процесс пиролиза
  • основание. На него крепится топочный и углевыжигательный блок
  • пандус. По нему выгружается емкость с готовой продукцией.

Дровокол является вспомогательным оборудованием, которое применяется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные дровоколы. В горизонтальных устройствах бревно кладется в желоб и направляется на нож, или же нож двигается к бревну. В вертикальных устройствах нож опускается на бревно. Такие дровоколы отличаются более высоким КПД, потому что бревно не подвергается трению.

Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:

  • автоматическую линию фасовки древесного угля. Она выполняет задачу автоматизации и окончания процедуры изготовления древесного угля. Линия включает приемный бункер с сеткой, предотвращающей попадание головней, вибролоток, ковшовый транспортер и накопительный бункер с датчиком объема. Древесный уголь, постепенно продвигаясь по узлам линии фасовки, приобретает конечный внешний вид
  • дозатор весовой. Этот аппарата в автоматическом режиме осуществляет распределение заданной массы крупнокусковых углей в мешки. Он дает возможность фасовать древесный уголь в виде конечного продукта
  • сепаратор выполняет роль распределителя угольной продукции по заданным габаритам для разных нужд и ценовых категорий.

Стоит отметить, что оснащение, которое предназначено для изготовления древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, вследствие чего наблюдается существенная экономия электроэнергии. Себестоимость изготовления уменьшается, а прибыль растет.

Качественно произведенный древесный уголь имеет структуру древесины, различимы годовые кольца на торце бруска. Если постучать по древесному углю получается звонкий звук. Он черного блестящего цвета, должен иметь минимальное число трещин. Наилучший уголь получается из березы и дуба, потому что имеет наиболее длительный период горения и стабильный жар.

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля

Содержащий почти 100% углерода – древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего.

Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.

Древесный уголь

Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.

Выделяют 3 главных типа этого материала:

•             черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива

•             красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига

•             белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.

Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:

•             марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов

•             марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины

•             марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:

•             Сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%

•             Пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%

•             Охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля.

 

Бизнес план производства древесного угля с расчетами

Производство древесного угля, ориентированное на местный (локальный) рынок, с мощностью выпуска до 500 тонн в год, предполагает использование небольшой численности персонала. Этот вариант реализуем, если используется современное оборудование, в том числе и средства малой механизации. Все это потребует достаточно подготовленного к работе с техникой персонала.

Общая схема штатного расписания компании по выпуску древесного угля, с мощностью выпуска товарной пакетированной продукции до 50 т в месяц, выглядит следующим образом:

Постоянные расходыОкладКоличество сотрудниковСуммаСредняя з/п в месяц на сотрудника
Управляющий35 000135 00049 812
Мастер-технолог30 000130 00044 812
Оператор25 0006150 00025 000
Водитель-экспедитор28 000128 00028 000
Страховые взносы

64 500
Итого ФОТ

307 500

В данной схеме штатного расписания предусмотрено следующее распределение обязанностей среди персонала:

1. Управляющий (он же владелец бизнеса)  кроме того, что ответственен за общую схему организации труда, он также обязан вести первичную управленческую и финансовую отчетность, вести учет рабочего времени персонала, соблюдения им техники безопасности. Кроме этого на управляющем лежит вся работа с поставщиками сырья, компаниями-контрагентами, ключевыми клиентами, а также с различными государственными, муниципальными контролирующими и надзорными органами власти. В круг обязанностей управляющего входит работа с рекламным бюджетом, он ответственен за все маркетинговые мероприятия.

2. Мастер-технолог. На мастере-технологе лежит полная ответственность за обеспечение технической части производства, исправность, как основного оборудования — печей для обжига древесины, так и соответствующего технического снаряжения — средства малой механизации, автотранспорт, системы вентиляции и пожарного контроля. Кроме этого мастер-технолог следит за технологической дисциплиной, предусматривающей соблюдение всех необходимых стандартов и норм производства древесного угля.

3. Оператор (сменный) — в течение своей рабочей смены обеспечивает соблюдение всех технологических стандартов и требований по циклу производства древесного угля. Работа у операторов сменная — 2 дня через 2 со скользящей сменой рабочего графика.

4. Водитель-экспедитор — осуществляет доставку древесного сырья и готовой продукции, согласно технологическому графику работы компании и режима поставки основным клиентам.

Система труда (режим рабочего дня), оплаты и премирования сотрудников состоит из 2 частей.

Первая часть связана с тем, что управляющий и мастер-технолог, работают в режиме ненормированного рабочего дня. Такой режим обусловлен тем, что на этих двух ключевых должностных позициях лежит вся ответственность за деятельность компании, и как бизнеса, и как технологического производства. Для них предусмотрена оплата труда, которая строится по схеме — «оклад + премия в виде % от суммы ежемесячных продаж древесного угля».

Вторая часть определяется тем, что штатные позиции операторов и водителя экспедитора работают по сменному графику — 2 дня через 2 дня.

Для всех штатных сотрудников предусмотрена система оплаты — «оклад плюс премия», начисляемая периодически (каждые 3, 6 и 12 месяцев) по результатам работы компании по производству ДУ.

Для обеспечения финансового и налогового сопровождения деятельности производства предусмотрено использование услуг бухгалтера по отдельному договору (аутсорсинг).

Оборудование для производства брикетов, оборудование для производства топливного брикета, оборудование для топливных брикетов, производство угольных брикетов.

Оборудование для брикетирования древесного угля

Древесный уголь — это твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, получаемый из древесины нагреванием без доступа воздуха (или при незначительном доступе его) в ретортах, печах или кучах. Многие компании ,производящие древесный уголь ,сталкиваются с проблемой большого отхода древесного угля в виде пыли и мелких кусков (отсева)из-за чрезмерной хрупкости материала.

Наша компания нашла РЕВОЛЮЦИОННОЕ решение этой проблемы и представила на рынок НОВИНКУ -оборудование для производства древесно-угольных брикетов в виде экструдерно-брикетировачного пресса с термоактивной выходной фильерой, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ от 500 до 1500 кг/час!!! Специальная технология производства позволяет достичь высокого качества и экологической чистоты готовой продукции. Древесно-угольные брикеты изготовляются путем прессования смеси отсева, размельченного в пыль, со связующим веществом на экструдерном прессе, благодаря высокому давлению в конусной камере сжатия (около 2000 кг/см.кв.) и термической обработкой на выходе. Это позволяет изготовить высококачественные брикеты разных форм:
1. Круглый типа «Nestro»,диаметром от 40 до 60 мм-по желанию заказчика.
2. Восьмигранный или квадратный типа Pini-Key « от 50Х50 до 63Х63 с отверстием по центру.

Древесно-угольный брикет (брикетированный уголь) — экологически чистый продукт, который используется для приготовления пищи гриль, барбекю и т.п., а также он является идеальным топливом для мангалов, печей, каминов, всех видов топок, для обогрева палаток, теплиц. Брикет из древесного угля — незаменимое средство для создания комфорта в походных условиях, на пикнике, рыбалке, охоте.

Длительность горения угольных брикетов составляет 4-5 часов, в отличие от обычного древесного угля, который горит 1-2 часа.

Постоянство температуры при сгорании на протяжении 4-5 часов выгодно отличает брикеты от обычного древесного угля.

Возможность многократно применять брикеты из древесного угля — после применения их можно залить водой, под воздействием солнечных лучей и ветра брикеты высыхают и снова готовы к использованию.

Древесно-угольные брикеты горят без дыма, не искрятся, во время горения практически не выделяют никаких летучих веществ, что исключает возможность распространения неприятного запаха.

 

 

Схема линии брикетирования

 

Технология производства древесного угля | Бизнес Промышленность

Древнейший способ добычи угля, случайно обнаруженный нашими предками при разведении костров, используется и поныне. Древесный уголь является ценнейшим твердым топливом, имеющим пористую структуру.

Это малоопасное, не токсичное вещество, не образующее при горении ни сажи, ни копоти, зато длительное время сохраняет жар.

Способ добычи

Технология производства древесного угля в настоящее время заключается в выжигании древесины, используя при этом специальные печи больших и малых объемов, внутри которых расположены реторты. Загружаются дрова в необходимом количестве и поджигаются.

По мере достижения активного горения при 150 гр., и полного удаления влаги, подача воздуха в печь перекрывается, заставляя процесс горения перейти в следующий — тление, так называемое явление пиролиза. Экзотермическая сухая перегонка достигается при 350 гр.

Предусмотрены также элементы вывода жидких и газообразных продуктов распада при горении, обеспечивающие пиролиз в чистой среде без впитывания образующимися смолами.

Последним этапом данной технологии является прокалка до 550 гр. При необходимости быстрого остывания продукта, реторта вынимается из горячей печи и доводится до требуемой температуры естественным путем.

Типы, согласно ГОСТ 7657-84:

  • марка А – продукт, добытый путем углежжения только из древесины твердых лиственных пород, таких как береза, клен, ясень и другие
  • марка Б – вещество, произведенное из смесей твердых и мягких лиственных пород деревьев
  • марка В – из смесей и отходов твердых, мягких лиственных пород и хвойной древесины, чаще в виде брикетов

Альтернативные пути производства

Существует также кустарная технология производства древесного угля. Используют для нее железные емкости с пристроенными топками, качество такого топлива не высоко.

Также до сих пор добывают данный вид сырья самым простым и дешевым способом – углежжением в кучах или ямах в виде лодок. При таких способах добычи на выпуск 1кг. биотоплива затрачивается 8-10 кг дров.

Виды угля и применение:

  • Белый – производимый путем выжигания при достаточно высокой температуре железного дальневосточного дуба
  • Красный – созданный мягким углежжением при более низкой температуре пиролиза

Первый вид используется как отопительное топливо и для производства выплавки черных металлов. Второй вид сырья более прочный и плотный применяется для барбекю, грилей, различных костров и домашних каминов.



Социальные закладки

(PDF) Сравнение результатов различных технологий производства древесного угля

Криста Клявиня и др./ Окружающая среда. Технология. Ресурсы, (2015), Том II, 137-140

140

содержание полученных углей при карбонизации

температуры от 140 до 200 °С от 21,5 до

23,3 МДж/кг, в качестве исходного сырья используется осадок сточных вод . [12]

В исследовании Álvarez-Murillo et al. [13] В качестве входной биомассы использовали оливковое

косточки.В результате гидротермальной карбонизации

было получено топливо с наивысшей теплотворной способностью от 22,2 до 29,6 МДж/кг. Это

аналогичный результат, полученный в упомянутом ранее исследовании.

Основным преимуществом этого метода является энергия

уплотнения, которая в противном случае

распределялась бы по массе влажного осадка, что дает возможность

восстановить ценную энергию.

В исследовании Lench Nowicki и Maciej

Markowski [14] проводится пиролиз высушенного осадка сточных вод в реакторе с неподвижным слоем

, и полученный уголь

имеет теплотворную способность 5.6 и 9,8 МДж/кг, при зольности

85,6 и 69,1 мас.%. Пиролиз

проводили при 1000°С. Хотя характеристики исходного материала

, использованного в экспериментах по гидротермальной карбонизации

, не приведены, можно предположить, что для

биомассы с очень высоким содержанием влаги в виде сточных вод

осадка гидротермальная карбонизация возвращает уголь с

теплотворной способностью подходит для использования в качестве топлива.

IV ВЫВОДЫ

Качество производимого древесного угля напрямую зависит от

материала, используемого в качестве исходного сырья.Тем не менее

выбранная технология пиролиза также существенно

влияет на получаемый продукт. В печах периодического действия a

можно подозревать неоднородное качество продукта.

Преимуществом пиролизной реторты непрерывного типа

из экспериментальной оценки является высокая доля массовой конверсии

, составляющая около 60%, в то время как у

более 30% для традиционных технологий периодического действия.

Недостаточно данных для заключения

для сравнения качества полученного древесного угля, так как

использованный материал имеет очень большое влияние.Экспериментальная оценка

промышленного производства в реторте непрерывного действия

показывает удовлетворительные результаты с точки зрения

качества получаемого древесного угля. Уплотненная энергия

древесного угля делает его пригодным для использования в качестве

заменителя или добавки в топливную смесь для

энергоемких производств, таких как выплавка металлов.

Однако при работе с древесным углем необходимо учитывать повышенную зольность

.

V БЛАГОДАРНОСТЬ

Работа выполнена при поддержке Национальной исследовательской программы

«Энергоэффективные и низкоуглеродные

решения для безопасного, устойчивого и климатического

снижения изменчивости энергоснабжения (LATENERGI)».

VI ССЫЛКИ

[1] Европейская комиссия, «Климатические действия: международное соглашение

2015 г.», 2015 г. [Онлайн]. Доступно:

http://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/fu

ture/index_en.хтм. [Доступ: 6 марта 2015 г.].

[2] М. Го, В. Сонг. Дж. Бухейн, «Биоэнергетика и биотопливо:

История, состояние и перспективы», Renewable and Sustainable

Energy Reviews, vol. 42, стр. 712-725, 2015.

[3] Латвийские стандарты, «Твердое биотопливо. Определение содержания влаги

. Сухой метод. 4] Латвийские стандарты, «Твердое биотопливо. Определение содержания золы

», 2010.

[5] Латвийские стандарты, «Твердое биотопливо. Определение теплотворной способности

», 2010 г.

газы и частицы из

производство древесного угля/биоугля в различных районах с использованием средних

традиционных и усовершенствованных «ретортных» печей, «Биомасса и

Биоэнергия, том. 72, стр. 65-73, 2015.

[7] В. Бустаманте-Гарсия, А. Каррильо-Парра, Х.Гонсалес-

Родригес, Р.Г. Рамирес-Лозано, Х.Дж. Corral-Rivas, F. Garza-

Oca˜nas, «Оценка процесса производства древесного угля из

лесных остатков Quercus sideroxyla Humb., & Bonpl. в бразильской ульевой печи

», Industrial Crops and Products, vol. .

42, стр. 169-174, 2013.

[8] R. Bailis, C. Rujanavech, P. Dwivedi, A. de Oliveira Vilela,

H. Chang, R.C. де Миранда, «Инновации в производстве древесного угля

: сравнительная оценка жизненного цикла двух технологий обжига

в Бразилии», Energy for Sustainable Development,

vol. 17, стр. 189-200, 2013.

[9] Сюн С., Чжан С., Ву К., Гуо С., Донг А., Чен С.,

«Исследование стеблей хлопка и опилок бамбука

»

Карбонизация для приготовления древесного угля для барбекю // Биоресурс

Технология, вып. 2014. Т. 152. С. 86–92.

[10] И.Г. Харуна, О. Саного, Т. Дахо, С.К. Ouiminga, A. Dan-

Maza, «Определение процессов, подходящих для карбонизации и торрефикации стеблей хлопка

путем частичного сжигания с использованием металлической печи

«, Energy for Sustainable Development, vol.24, стр.

50-57, 2015.

[11] А. Демирбас, «Определение теплоты сгорания биоуглей

и пирожиров при пиролизе стволов бука», Журнал

Аналитико-прикладной Пиролиз, об. 72, pp. 215-219, 2004.

[12] P. Zhao, Y. Shen, S. Ge, K. Yoshikawa, «Энергетическая переработка

из осадка сточных вод путем производства твердого биотоплива с

гидротермальной карбонизацией», Преобразование энергии и управление

, том. 78, стр. 815-821, 2014.

[13] А. Альварес-Мурильо, С. Роман, Б. Ледесма, Э. Сабио, «Исследование

переменных в энергетическом уплотнении косточки оливы путем

гидротермальной карбонизации». ,» Journal of Analytical and

Applied Pyrolysis, p. Статья в прессе, 2015.

[14] Новицкий Л., Марковски М. Газификация пиролизных углей

из осадков сточных вод // Топливо. 2015. Т. 143. С. 476–483.

Новая технология комбинированного производства древесного угля и электроэнергии путем когенерации

https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.06.019Получить права и содержание

Основные моменты

Контейнерная печь RCK (Rima Container Kiln) показала гравиметрический выход: 34% и время карбонизации: 3 часа.

Производство древесного угля составляет около 0,7 т в час на печь.

Теплота сгорания газа составляет 1470 кДж/м 3 при тепловой мощности печи 3 МВт.

Abstract

В данной статье представлен исторический подход к развитию существующих технологий карбонизации биомассы в промышленной эксплуатации в Бразилии, крупнейшей стране-производителе древесного угля в мире.Весовой выход древесного угля из древесины обычно не превышает 25%; время каждого операционного цикла более семи суток; и менее 50% энергии, содержащейся в сырье, превращается в древесный уголь – остальное выбрасывается в окружающую среду. Производство электроэнергии, связанное с производством древесного угля, в настоящее время в Бразилии отсутствует. В данной статье представлена ​​разработка промышленной технологии полунепрерывного процесса пиролиза, характеризующаяся использованием металлических печей с принудительной вытяжной системой: Rima Container Kiln (RCK).Результаты испытаний относятся к 5-метровым 3 и 40-метровым 3 печам тепловой мощностью 200 кВт (экспериментальный масштаб: 5 м 3 ) и 3000 кВт (промышленный масштаб: 40 м 3 ). Низкая теплотворная способность пиролизных газов составляет 670 и 1470 кДж/м³ соответственно.

Основные результаты: время карбонизации 3 часа; средняя производительность печи 1 тонна древесного угля в час; и гравиметрический выход 35%. В этой статье были оценены четыре сценария преобразования выхлопных газов и смолы в электричество: традиционный цикл Ренкина (CRC) и органический цикл Ренкина (ORC), каждый с использованием и без использования лесных отходов.Показано, что наилучшие экономические показатели соответствуют сценарию с применением технологии ОРЦ. Стоимость производства электроэнергии составляет около 30 долларов США/МВтч для ORC и 40 долларов США/МВтч для CRC.

Ключевые слова

Древесный уголь

Пиролизный газ

Когенерация

Электроэнергия

Энергия биомассы

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

ООО Элсеви Полный текст

4 Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Frontiers | Маргинализация устойчивого производства древесного угля в политике модернизирующейся африканской нации

Введение

Мировое производство древесного угля утроилось за последние 50 лет с 17. с 3 млн тонн в 1964 году до 53,1 млн тонн в 2014 году (ФАО, 2016). Шестьдесят один процент текущего мирового производства приходится на Африку (ФАО, 2016 г.), главным образом для удовлетворения спроса на топливо для приготовления пищи со стороны городских и пригородных домохозяйств (Mwampamba et al., 2013; d’Agostino et al., 2015). Прогнозируется, что население Африки удвоится в период с 2015 по 2050 год (UN, 2015), а также в связи с ростом миграции из сельских районов в города в ключевых странах-производителях, включая Танзанию, Эфиопию и Нигерию (FAO, 2016), спрос на древесный уголь, по прогнозам, увеличится.В то время как спрос на древесный уголь в Африке, по прогнозам, возрастет (IEA, 2014), доступность древесной биомассы сокращается из-за повсеместного обезлесения (Hansen et al., 2013).

Древесный уголь можно производить без постоянной вырубки лесов или деградации лесных массивов, защищая вырубленные участки от возделывания, интенсивного выпаса скота и пожаров, тем самым обеспечивая естественное возобновление. Мы используем термин «обезлесить», чтобы обозначить долгосрочное или постоянное удаление лесного покрова и преобразование земель в нелесные (Watson et al., 2000), в то время как мы следуем определению ФАО (2003), согласно которому деградация лесов означает долгосрочное сокращение общего потенциального предложения выгод от леса, включая углерод, древесину, биоразнообразие и другие товары и услуги. Как заявили Чидумайо и Гамбо (2013), лесные массивы во многих тропических странах, включая Танзанию, восстановятся в течение 8–30 лет после вырубки деревьев на древесный уголь. Точно так же Woolen et al. (2016) обнаружили, что районы лесных массивов Мопане в Мозамбике, где ведется долгосрочное производство древесного угля, продолжали обеспечивать большую часть экосистемных услуг до тех пор, пока в этом районе продолжали доминировать лесные виды.

Устойчивое производство древесного угля требует от владельцев естественных лесных угодий поддерживать лесной покров с течением времени, а не использовать его для других целей, таких как сельское хозяйство. В этой статье мы предполагаем, что производство древесного угля, скорее всего, будет устойчивым, если страны, зависящие от древесного угля, примут и реализуют политику, которая явно поддерживает устойчивое производство и стимулирует владельцев лесов сохранять естественные леса для устойчивого производства древесного угля. Мы предполагаем, что устойчивое производство с большей вероятностью будет достигнуто в лесных массивах с гарантированным владением, формализованным управлением и планами лесозаготовок, разработанными для поддержания широких экосистемных функций леса или лесных массивов.Это предположение подтверждается данными из Нигера и Сенегала, где внедрение формализованного производства древесного топлива на базе общин привело к увеличению запасов леса (de Miranda et al., 2010). Напротив, в Танзании и во многих других ведущих странах-производителях древесного угля в Африке производственно-сбытовые цепочки древесного угля в основном носят неформальный характер, при этом производство осуществляется в отсутствие планов устойчивого сбора урожая (Sander et al. , 2013; Schure et al., 2013). . Неформальное производство, особенно отсутствие формализованной и устойчивой лесозаготовки, способствовало широкомасштабной деградации лесов и, в меньшей степени, обезлесению, особенно в непосредственной близости от концентрированных рынков, таких как крупные городские районы (Chidumayo and Gumbo, 2013).Роль национальной политики в этом контексте заключается в том, чтобы задокументировать намерение страны управлять естественными лесами для устойчивого производства древесного угля, а инструменты политики более низкого уровня определяют детали того, как политика должна быть реализована. Таким образом, национальная политика обеспечивает основу для формализации устойчивого производства древесного угля и для выделения лесных угодий для этой цели. Если эти предположения верны, то мы можем сделать вывод, что включение устойчивого производства древесного угля в национальную политику поможет защитить леса и предоставляемые ими экосистемные услуги.Однако мы также признаем, что формализация не гарантирует устойчивости (Schure et al. , 2013) и что есть примеры попыток правительства контролировать предложение, которые вместо этого привели к нарушению предложения (Ribot, 1999), и неформального производства, при котором услуги лесных экосистем устойчивы (Ribot, 1999; Woolen et al., 2016). Мы также признаем, что в настоящее время существует мало примеров формализованного устойчивого производства древесного угля на практике (de Miranda et al., 2010; Zulu and Richardson, 2013).Актуальность включения устойчивого производства древесного угля в национальную политику и риски его игнорирования исследуются на протяжении всего документа. Несмотря на потенциальные выгоды устойчивого производства древесного угля, национальная политика многих африканских стран не охватывала эту практику даже в странах с программами развития и исследованиями, способствующими устойчивому производству [Всемирный банк, 2009; Оуэн и др., 2013 г.; Сандер и др., 2013 г.; CamCo Clean Energy (Танзания) Лимитед, 2014].

Существуют различные причины, по которым устойчивое производство древесного угля не принимается во внимание в национальной политике. Мвампамба и др. (2013) выявили пять неправильных представлений о древесном угле, которых придерживаются лица, определяющие политику, и другие заинтересованные стороны, несмотря на факты, противоречащие этим представлениям. К ним относятся убеждения в том, что: древесный уголь является источником энергии в первую очередь для бедных; что использование древесного угля для приготовления пищи будет автоматически сокращаться по мере развития страны; что производство древесного угля вызывает вырубку лесов; что сектор древесного угля экономически нецелесообразен; и что улучшенные печи для приготовления пищи на древесном угле уменьшают вырубку лесов.Авторы подчеркивают, что скудость данных о торговле древесным углем сводит на нет попытки некоторых политиков сформировать более тонкое понимание торговли, и что, в результате, эти убеждения привели к ошибочной политике. В этой статье также исследуется вопрос о том, почему политики маргинализировали устойчивое производство древесного угля в национальной политике.

Различные авторы, включая Mwampamba et al. (2013) и Сандер и соавт. (2013) выявили связанные с политикой барьеры на пути повышения устойчивости производства древесного угля в Танзании.В этом исследовании мы сохраняем их внимание к Танзании, в то же время определяя более точно эти связанные с политикой барьеры. Мы описываем, как древесный уголь в настоящее время решается в энергетической, лесной, сельскохозяйственной, водной и земельной политике Танзании. Мы также обновили предыдущие анализы, включив в них Национальную энергетическую политику 2015 г. (URT, 2015b) и проект Национальной лесной политики 2014 г. (URT, 2014), а также расширив рамки анализа, включив в него земельные, сельскохозяйственные и водная политика. Мы оцениваем степень, в которой различные отраслевые политики учитывают устойчивое управление природными лесными массивами для производства древесного угля.В дополнение к рассмотрению содержания политики мы также кратко рассмотрим более широкий цикл политики, чтобы определить другие факторы, которые повлияли на отношение к древесному углю в национальной политике. Применяя нексусное мышление, мы изучаем межотраслевые последствия текущей политики. Мы подчеркиваем взаимосвязь между устойчивым производством древесного угля, управлением природными лесами, экосистемными услугами и секторами энергетики, лесного хозяйства, сельского хозяйства, водных ресурсов и земель, особенно если рассматривать их через призму изменения климата.

Документ посвящен политике Танзании, пятого по величине производителя древесного угля в Африке (FAO, 2016). Танзания выделяется тем, насколько древесный уголь способствовал вырубке лесов в стране. Например, в исследовании 17 стран с самыми высокими темпами обезлесения в мире средняя доля обезлесения, связанная с древесным углем, составила 6,9 ± 2,3%, при этом самая высокая доля приходится на Танзанию и составляет 33,16% (Chidumayo and Gumbo, 2013). Однако допущения, лежащие в основе этой оценки, лишь слабо подтверждены с точки зрения взаимосвязи между производством древесного угля и растениеводством, особенно в районах, где производство древесного угля происходит во время перехода землепользования от лесов к пахотным землям. Бейлис и др. (2015) подсчитали, что заготовка древесного топлива составляет не более 20% невозобновляемой биомассы, заготавливаемой в Танзании. В статье мы раскрываем некоторые связанные с политикой факторы обезлесения и деградации лесов. Мы также призываем политиков в таких странах, как Танзания, в которых происходят быстрые экономические изменения и изменения в землепользовании, пересмотреть компромиссы в землепользовании, которые делаются между сельским хозяйством и естественными лесами, и принять политику, способствующую устойчивому производству древесного угля. и рациональное использование природных лесов.

Древесный уголь и энергетика

Связь между древесным углем и энергетическим сектором во многих африканских странах, включая Танзанию, основывается на его преобладании в национальном энергоснабжении. Древесное топливо, включая древесный уголь и топливную древесину, обеспечивает 85–90% энергоснабжения Танзании (World Bank, 2009; URT, 2015b). В городских районах 71% домохозяйств зависит от древесного угля, в то время как в сельской местности преимущественно используется древесное топливо [CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited, 2014]. За последние 50 лет городское население Танзании увеличилось с менее 1 до 12 миллионов человек (ФАО, 2016).Прогнозируется, что эта тенденция к росту сохранится с сопутствующим увеличением доли населения, использующего древесный уголь (Sander et al., 2013).

Древесный уголь и лесной сектор

Восприятие взаимосвязи между древесным углем и лесом было сосредоточено на лесах как на факторе производства древесного угля и их влиянии на обезлесение и деградацию лесов (Msuya et al., 2011; Mwampamba et al., 2013; Owen et al. ., 2013). Меньше внимания уделяется возможности использования древесного угля для получения доходов от устойчивого управления природными лесными массивами, способствуя тем самым сохранению лесного покрова.Это можно объяснить низким уровнем усилий, предпринятых для устойчивого управления лесными массивами для производства древесного угля. Это создало «порочный круг», когда статус-кво незапланированного производства воспринимается как единственная производственная модель. Это приводит к тому, что политики маргинализируют древесный уголь, а иногда и пытаются его запретить (Mwampamba et al., 2013), тем самым упуская возможность получения доходов для инвестиций в устойчивое управление, в том числе в контексте общинного управления лесами.Отсутствие инвестиций в управление лесным хозяйством увековечивает незапланированную модель производства и, таким образом, усиливает ее негативное воздействие на базу лесных ресурсов. С точки зрения изменения климата отсутствие устойчивого лесопользования приводит к выбросам парниковых газов в результате обезлесения и деградации лесов (Bailis et al., 2015).

Древесный уголь и сельскохозяйственный сектор

Связь между древесным углем и сельскохозяйственным сектором сосредоточена на распределении земли, труда и чистого первичного производства.Результат взаимосвязи между сельским хозяйством и древесным углем имеет важные последствия для лесов, учитывая, что сельское хозяйство обычно приводит к превращению лесов в пахотные земли, т. е. к обезлесению, в то время как производство древесного угля чаще является движущей силой деградации лесов (Ribot, 1999; Chidumayo and Gumbo). , 2013; Вулен и др., 2016). На одном уровне сельское хозяйство и производство древесного угля конкурируют друг с другом за землю, рабочую силу и чистую первичную продукцию, хотя и ради общей цели — накормить людей.Однако, в то время как устойчивое производство древесного угля требует восстановления лесных массивов после лесозаготовки, производство сельскохозяйственных культур приводит к вырубке лесов. Устойчивое производство древесного угля из естественных лесных массивов экзистенциально зависит от постоянной доступности этих лесных массивов и, по умолчанию, от экосистемных услуг, создаваемых этими лесными массивами (рис. 1).

Рисунок 1. Карта взаимосвязей для энергетического, сельскохозяйственного и лесного секторов с указанием компромиссов между ресурсами и циклов обратной связи.

Хотя данные о доле обезлесения, связанной с конкретными факторами, недоступны во многих странах (Hosonuma et al. , 2012), имеются убедительные доказательства того, что сельское хозяйство является основным фактором обезлесения в Африке, даже в странах, таких как как Танзания, где древесный уголь также был определен как значительный фактор обезлесения (Gibbs et al., 2010; Chidumayo and Gumbo, 2013; Krausmann et al., 2013; Willcock et al., 2016). Вопрос о том, вызвано ли и в какой степени обезлесение производством древесного угля, поднимался несколькими авторами (Ribot, 1999; Mwampamba et al., 2013) и поднимает сложные семантические вопросы (Lund, 2015), а также раскрывает пространственно неоднородное взаимодействие движущих сил изменений в землепользовании. Доступность изображений с более высоким разрешением и более частое получение изображений дистанционного зондирования помогает получить более надежное и более подробное представление об изменениях в землепользовании, включая обезлесение (Hansen et al., 2013).

Хотя растениеводство является основным фактором обезлесения, оно также зависит от экосистемных услуг, предоставляемых лесами, таких как регулирование качества и стока воды, защита почв от эрозии и создание среды обитания для опылителей и хищников сельскохозяйственных вредителей ( Фоли и др. , 2005; Нинан и Иноуэ, 2013 г.). Как таковые, леса играют связующую роль в связи между древесным углем и сельским хозяйством, особенно когда мы рассматриваем гидрологию сельскохозяйственных территорий. Связи между лесным покровом и гидрологией района сложны и варьируются в зависимости от водосбора (Brown et al., 2005; Price, 2011). Сохранение лесного покрова снижает риск и серьезность наводнений на многих водосборных бассейнах (Bradshaw et al., 2007) и поддерживает основной сток на некоторых водосборных бассейнах, особенно на тех, которые склонны к образованию твердого слоя и уплотнению почвы при обезлесении (Bruijnzeel, 1988; Price, 2011).Таким образом, вырубка лесов имеет последствия для сельскохозяйственного производства ниже по течению, особенно для орошаемых территорий. С изменением климата риски для сельскохозяйственного производства из-за колебания стока в засушливый сезон, вероятно, возрастут по мере того, как некоторые климатические модели предсказывают более продолжительный и засушливый засушливый сезон в некоторых частях Африки, включая части Танзании (de Wit and Stankiewicz, 2006; Watkiss). и др., 2011). Таким образом, политика, поощряющая стимулы для сохранения лесного покрова, включая устойчивое использование древесного угля, может также способствовать сохранению орошения в засушливый сезон в сельскохозяйственных районах ниже по течению.

Связь между производством древесного угля и растениеводством еще больше связана с их общей рабочей силой. По оценкам CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited (2014), в производстве древесного угля в Танзании задействовано 300 000 домашних хозяйств.

Большинство производителей древесного угля также являются фермерами, занимающимися производством древесного угля в сухой сезон (Zulu and Richardson, 2013). Производство древесного угля также обеспечивает экономическую подушку безопасности для фермеров в случае неурожая или других потрясений в средствах к существованию домохозяйства ( там же ; Jones et al., 2016). Это указывает на потенциал устойчивого производства древесного угля для повышения устойчивости средств к существованию в сельских домохозяйствах, уязвимых к потрясениям, связанным с изменением климата.

На компромисс между производством древесного угля и сельским хозяйством также влияет земельная политика. Устойчивое производство древесного угля требует национальной земельной политики, которая поощряет устойчивое управление лесными массивами как вид землепользования и способствует безопасному владению лесами в течение времени, пропорционального 8–30-летнему циклу восстановления лесных массивов.В этой статье мы исследуем эту связь между древесным углем, энергией, лесами, сельским хозяйством, землей и водой, а также степень, в которой эти связи отражаются в национальной политике.

Методы

Мы применяем интерпретативный подход к анализу политики (Yanow, 2007), в частности внимательное чтение политических документов. Мы выбрали Танзанию в качестве тематического исследования из-за ее высокой зависимости от древесного угля среди городских домохозяйств, высокого потенциала для расширения устойчивого производства древесного угля с учетом обширных лесных массивов в стране, а также знакомства авторов с торговлей древесным углем в Танзании благодаря участию в текущий проект «Преобразование угольного сектора Танзании», финансируемый правительством Швейцарии.

Мы рассмотрели всеобъемлющую национальную политику, включая конституцию (URT, 1977 г.), концепцию развития (URT, 1999 г.) и национальную стратегию в области изменения климата (URT, 2012 г.). Мы рассмотрели национальную политику в отношении энергетического, лесного, сельскохозяйственного, земельного и водного секторов. Мы просмотрели каждый национальный программный документ на наличие ссылок на устойчивое производство древесного угля, естественное управление лесами, древесный уголь, лесную продукцию, древесное топливо, энергию из биомассы и/или другие термины с аналогичным значением. Для тех отраслевых политик, которые относятся к любому из этих терминов, мы рассмотрели дополнительные инструменты политики, включая положения, приказы, руководства, стратегии и планы.Текст, относящийся к этим терминам, сравнивали, чтобы выявить сходства и различия между политиками. Мы сравнили способы, которыми эти термины представлены или не представлены в описаниях, вопросах, целях и заявлениях политики. В нашем сравнении мы также искали утверждения о межотраслевых связях, связанных с устойчивым лесопользованием и/или торговлей древесным углем. Список политик, которые мы рассмотрели, представлен в Таблице 1. Мы сосредоточились на древесном угле, произведенном из естественных лесных массивов, а не на древесном угле с плантаций или топливных брикетах.Мы следовали ФАО (2004) в ее определениях древесного угля и топливной древесины. Тем не менее, мы используем узкое определение древесного топлива для обозначения твердого, прямого древесного топлива, в частности, древесного угля и дров.

Таблица 1. Рассмотрены политические документы Танзании.

Рассматривая содержание политики, мы сосредоточились в первую очередь на стадии формулирования политики и принятия решений в рамках цикла политики и, в меньшей степени, на этапах определения повестки дня и ее реализации. Политический цикл обеспечивает концептуальную основу, основанную на упрощенной хронологии политического процесса. Янн и Вегрич (2007) представили пятиэтапную модель политического цикла, включающую: определение повестки дня, формулирование политики и принятие решений, реализацию, оценку и завершение. Определение повестки дня — это процесс, посредством которого вопросы выбираются или отклоняются для включения в конкретную политику. В исследованиях по установлению повестки дня может быть рассмотрено, как политики выбирают вопросы для включения или исключения из национальной политики и в какую политику следует включать эти вопросы. Исследования по установлению повестки дня также касаются политических вопросов с точки зрения того, чьи вопросы включаются в повестку дня политики и кто определяет эти вопросы.Это перетекает в этап формулирования политики и принятия решений, который включает в себя выбор цели политики и широкой стратегии, которой необходимо следовать для достижения этих целей. После определения политики следующим шагом является ее реализация, включая определение нормативных, финансовых и организационных деталей, а также принятие стратегий и планов. Исследование реализации политики включает в себя рассмотрение того, как политика реализуется, включая ее влияние, экономическую эффективность и взаимодействие с другими политиками.Этапы оценки и завершения цикла политики охватывают процесс пересмотра политики и последующие этапы изменения политики. На самом деле шаги часто пересекаются, особенно при рассмотрении такой проблемы, как древесный уголь, которая затрагивает несколько секторов, каждый из которых следует своему собственному уникальному циклу политики. Структура политического цикла подвергалась критике за то, что она чрезмерно упрощена, направлена ​​сверху вниз и нечувствительна к контексту. Он также сохранился в исследованиях политики как эвристический прием, в рамках которого можно применять множество количественных и качественных методов.Признавая его недостатки, мы считаем его полезной основой для позиционирования нашего исследования.

Результаты

Видение развития Танзании как определяющий фактор отраслевой политики

Национальная политика направлена ​​на то, чтобы сектор играл свою роль в достижении более широкого национального видения. В качестве контекста для обзора отдельных секторов в документе важно понимать видение развития Танзании как ключевой фактор, определяющий содержание политики. Концепция развития Танзании на период до 2025 года направлена ​​на достижение « высококачественных средств к существованию для своего народа, достижение надлежащего управления на основе верховенства закона и развитие сильной и конкурентоспособной экономики » (URT, 1999).

С точки зрения экономического развития предусматривается, что к 2025 году « Экономика будет преобразована из низкопроизводительной сельскохозяйственной экономики в полуиндустриальную… » Что касается экономических целей, в Видении говорится, что к 2025 году будет « диверсифицированной и полуиндустриальной экономикой со значительным промышленным сектором, сравнимым с типичными странами со средним уровнем дохода ». Также предполагается, что « будет обеспечиваться быстрый рост при одновременном эффективном обращении вспять нынешних неблагоприятных тенденций утраты и деградации ресурсов окружающей среды (таких как леса, рыбные запасы, пресная вода, климат, почвы, биоразнообразие) . Национальная концепция развития получила дальнейшее развитие в текущем пятилетнем плане развития Танзании, который включает цели « сократить потребление древесного угля в городских районах на 30% к 2020/21 году и на 60% к 2025/26 году », а также « продвигать… технологии возобновляемой зеленой энергии (биогаз, сжиженный нефтяной газ, солнечная энергия)». В целом видение приравнивает современность к отходу от статус-кво , когда 75% рабочей силы занято в сельскохозяйственном секторе, где преобладает натуральное хозяйство, мелкомасштабное растениеводство (URT, 2013a), к индустриализации и более высокому качество жизни.

Древесное топливо и древесный уголь в национальной политике

Мы обнаружили, что на политическом уровне ни одна действующая национальная политика не содержит целей или заявлений, содержащих конкретные указания по устойчивому производству древесного угля. Слово «древесный уголь» встречается в Национальной лесной политике 1998 г. (URT, 1998) ( N = 2) и Национальной энергетической политике 2015 г. (URT, 2015b) ( N = 5) семь раз. Шесть из этих семи случаев присутствуют в описаниях секторов и указывают на общую важность древесного угля как энергоносителя в Танзании или его роль в ухудшении состояния окружающей среды.В одном направлении лесной политики конкретно упоминается ограничение экспорта древесного угля. Эти утверждения приведены в Таблице 2. В Экологической политике 1997 года используется более широкий термин «древесное топливо», а не древесный уголь, и в нем содержится наиболее полное руководство, включая цели политики по « минимизации потребления древесного топлива и развитию альтернативных источников энергии и энергоэффективности древесного топлива. и содействовать рациональному использованию лесных ресурсов в сочетании с программами лесовосстановления и облесения… для внутреннего потребления и экспорта …» Термины «древесный уголь» и «древесное топливо» не встречаются ни в конституции, ни в концепции развития, ни в политике в области сельского хозяйства, животноводства, земельных или водных ресурсов. .В целом, существует последовательность между энергетической, лесной и экологической политикой, которая представляет древесный уголь как экологическую проблему, которая должна быть решена в первую очередь путем перехода на другой вид топлива. В Таблице 3 представлен обзор и временная шкала политик и других ключевых нормативных документов, включенных в этот обзор.

Таблица 2. Заявления о национальной политике, содержащие термин «древесный уголь».

Таблица 3. Хронология основных политических документов, в которых резюмируется их позиция в отношении устойчивого использования древесного угля.

Рассмотрение сквозных вопросов, включая вопросы окружающей среды, стало стандартным компонентом национальной политики в Танзании после 2003 г. (URT, 2003). Таким образом, более старые политики, такие как политика в отношении земельных, лесных и водных ресурсов, не включают разделов, посвященных сквозным вопросам, в то время как более поздние политики в области сельского хозяйства, животноводства и энергетики включают политические цели и заявления, касающиеся окружающей среды как сквозного аспекта. проблема резки.

Устойчивое производство древесного угля и национальная энергетическая политика

Акцент на переходе на другой вид топлива иллюстрируется миссией Национальной энергетической политики 2015 года (URT, 2015b), которая заключается в следующем: «Предоставлять надежные, доступные, безопасные, эффективные и экологически безопасные современные энергетические услуги для всех, обеспечивая при этом эффективное участие танзанийцев в этом секторе.«Современная энергия определяется как «энергия, основанная на нефти, электричестве или любых других формах энергии, которые имеют коммерциализированные рыночные каналы, более высокую ценность тепла или энергии, чем традиционная энергия». В его программных заявлениях биомасса упоминается только в связи с целью расширения использования возобновляемых источников энергии, чтобы увеличить ее вклад в диверсификацию ресурсов для производства электроэнергии (URT, 2015b). Акцент на переход от биомассы к другим энергоносителям оставался неизменным в национальной энергетической политике Танзании на протяжении последних 25 лет. Тем не менее, политика 2015 года отличается от энергетической политики 1992 и 2003 годов тем, что в ней исключены любые цели, связанные с устойчивым производством древесного топлива, кроме как в контексте производства электроэнергии. Например, Национальная энергетическая политика 2003 г. (URT, 2003) включала руководящее положение «содействовать эффективному преобразованию биомассы и технологиям конечного использования в целях экономии ресурсов; снизить темпы обезлесения и деградации земель; и минимизация угроз изменения климата».

В период с 2010 по 2014 год правительство Танзании разработало стратегию и план действий по использованию энергии биомассы при финансовой поддержке Европейского Союза.Основная цель стратегии заключалась в следующем: « Сделать возобновляемую энергию биомассы в Танзании ». В стратегии предложено пять пакетов мероприятий, направленных на « обеспечение устойчивого использования энергии биомассы в Танзании по всей цепочке создания стоимости », включая устойчивое производство древесного угля. Однако по состоянию на май 2017 года стратегия не была принята. Были также разработаны политики в отношении нефти, природного газа и возобновляемых источников энергии, из которых политика в отношении природного газа была утверждена, в то время как другие остались в виде проекта.Затем эти политики были объединены в Национальную энергетическую политику 2015 года (URT, 2015b; Muhongo, 2016). Энергия твердой биомассы была исключена из Национальной энергетической политики на последних этапах процесса пересмотра политики. Консультативный проект Национальной энергетической политики включал политическую цель « Расширить производство и рациональное использование ресурсов твердой биомассы » и политическое заявление « Поощрять устойчивое производство твердой биомассы » (URT, 2015a). В процессе консультаций с заинтересованными сторонами организации гражданского общества Танзании попросили политику предоставить еще больше рекомендаций по древесному углю и представили конкретные предложения по тексту для включения в политику (TFCG, 2015a). Однако вместо того, чтобы дать более четкое руководство по древесному углю, цель по ресурсам твердой биомассы была впоследствии сужена, чтобы ссылаться исключительно на биомассу в контексте производства электроэнергии. Результатом является политика, которая, с одной стороны, гласит, что « Национальный энергетический баланс указывает на преобладание использования биомассы в виде древесного угля и дров, и ее вклад в общее национальное потребление энергии составляет около 85 процентов », и , с другой стороны, не содержит конкретных рекомендаций по управлению этим энергоносителем.

Устойчивое производство древесного угля и национальная лесная политика

Национальная лесная политика 1998 г. (URT, 1998) также признает важность использования древесного топлива в национальной экономике при одновременном содействии переходу на другой вид топлива в соответствии со следующим направлением: « Использование альтернативных доступных источников энергии расширение ». Кроме того, лесная политика способствует « созданию частных лесных участков и плантаций для производства древесного топлива . Национальная лесная политика Танзании 1998 г. (URT, 1998) находится на рассмотрении с 2008 г., когда заинтересованным сторонам для комментариев был разослан нулевой проект, а в 2014 г. был распространен еще один проект для комментариев, а в 2017 г. был сформирован комитет для окончательной доработки политики. Длительный процесс пересмотра частично отражает промежуточную передачу обязанностей по управлению лесным хозяйством от Отдела лесного хозяйства и пчеловодства более автономному Агентству лесных служб Танзании (TFS), которое было создано в 2010 году.В этом документе рассматриваются как политика 1998 года, так и проект документа политики 2014 года. Несмотря на то, что в виде проекта политика 2014 года актуальна как показатель рассматриваемого направления политики.

Четыре общие цели политики 1998 года включают задачу «Обеспечение устойчивых поставок лесной продукции и услуг путем сохранения достаточных лесных площадей под эффективным управлением»; и «Обеспечение устойчивости экосистемы за счет сохранения биоразнообразия лесов, водосборов и плодородия почв. Политика включает политические цели и заявления, отражающие приверженность плановому, устойчивому лесопользованию как средству предоставления различных лесных продуктов и экосистемных услуг, включая древесный уголь. Целью проекта лесной политики 2014 года, который практически не изменился с 2008 года, является «расширение вклада лесного сектора в устойчивое развитие Танзании, сохранение и управление ее лесными ресурсами на благо нынешнего и будущих поколений.Из четырех целей наиболее актуальной целью проекта политики 2014 года является «Обеспечение устойчивых поставок лесной продукции и услуг путем поддержания достаточного количества лесов под эффективным управлением». Как и политика 1998 года, проект лесной политики 2014 года поддерживает общинное управление лесами, включая устойчивое производство древесного угля и других продуктов леса.

URT (2002 г.) и сопутствующие положения, руководящие принципы и приказы обеспечивают дальнейшую политическую поддержку устойчиво управляемых продуктивных лесных заповедников, включая лесные заповедники на деревенских землях. Например, Закон о лесах 2002 года уполномочивает сельские советы (через назначенный сельский комитет) создавать продуктивные лесные заповедники на деревенских землях и выдавать разрешения на добычу лесной продукции, включая древесный уголь, при условии наличия планов устойчивого управления. С 1990-х годов было создано более 530 сельских лесных заповедников (TFS, 2012 плюс данные TFCG), в том числе 2,4 млн га лесов и лесов, однако до 2012 года ни один из них не включил устойчивое производство древесного угля в свои планы управления.Частично это может быть связано с отсутствием руководств по реализации политики, при этом руководящие принципы политики по заготовке лесной продукции в лесных заповедниках деревенских земель сосредоточены на древесине, а не на древесном угле (TFS, 2013a). С 2012 года проект в регионе Морогоро, возглавляемый Группой по охране лесов Танзании (TFCG), проводит пилотный проект по устойчивому производству древесного угля, встроенному в общинное управление лесами, в качестве демонстрации масштабирования на другие деревенские леса.

В контексте древесного топлива в проекте Национальной лесной политики 2014 года (URT, 2014) говорится, что «Создание частных лесных участков и плантаций, посадка деревьев на фермах для производства древесного топлива, эффективное преобразование энергии древесины и технологии использования, а также альтернативные источники энергия будет повышена.«Как и в случае с другими политиками, основное внимание уделяется переходу на другой вид топлива и посадке деревьев. Что касается лесного сектора, пятилетний план развития Танзании включает цель увеличения площади лесов на 130 000 га к 2020/21 году и 160 000 га к 2025 году за счет посадки деревьев, для чего в нем указан бюджет в размере 150 миллиардов танзанийских шиллингов и цель в размере 280 миллионов долларов США. деревьев в год для реализации Правительством (URT, 2016a). Обязательство по расширению плантаций также отражено в стратегическом плане TFS на 2014-2019 гг., который включает план создания 50 000 га новых плантаций к 2019 г. (TFS, 2013b).В 5-летнем плане развития указано, что все другие виды деятельности в лесном секторе, включая наращивание потенциала и управление природными заповедниками, должны оплачиваться партнерами по развитию (URT, 2016a). Хотя политика поощряет посадку деревьев для древесного топлива, в действительности большинство плантаций нацелено на рынок древесины, учитывая более высокую цену за кубический метр древесины при продаже в виде древесины, чем в виде древесного угля. Таким образом, замена древесного угля из естественных лесов на древесный уголь с плантаций, вероятно, будет успешной только в том случае, когда древесный уголь станет более прибыльным конечным продуктом, чем древесина для владельцев плантаций.Рентабельность древесного угля с плантаций и лесных участков по сравнению с рентабельностью древесины и других продуктов леса часто упускается из виду теми, кто предлагает использовать посаженные деревья для производства древесного угля.

Устойчивое производство древесного угля и национальная сельскохозяйственная политика

Миссия Сельскохозяйственной политики 2013 года состоит в том, чтобы «содействовать преобразованию сельскохозяйственного сектора в современный, коммерческий и конкурентоспособный сектор для обеспечения продовольственной безопасности и сокращения бедности за счет увеличения объемов конкурентоспособной продукции растениеводства» (URT, 2013a). Акцент на преобразовании сельского хозяйства из традиционного, натурального производства сельскохозяйственных культур в более интенсивную, коммерциализированную систему согласуется с Концепцией национального развития. В Национальной сельскохозяйственной политике говорится, что «по определению сельскохозяйственный сектор состоит из подсекторов растениеводства, животноводства, рыболовства, лесного хозяйства и охоты», а затем он ограничивает сферу своей деятельности «растениемводством». Производство древесного угля и лесное хозяйство не входят в сферу действия политики. В то время как политика прямо не направлена ​​на поощрение преобразования лесов или лесных массивов в сельскохозяйственные угодья, она подразумевает, что 440 000 км 90 231 2 90 232 земли в Танзании «пригодны для сельскохозяйственного производства.Аналогичным образом, Национальная политика в области животноводства (URT, 2006 г.) включает 200 000 км 90 231 2 90 232 «паровых и лесных угодий» в свою оценку национальных ресурсов пастбищных угодий. Доказательства того, что это предполагает переустройство лесных угодий в сельскохозяйственные угодья, также отражены в Национальном рамочном плане землепользования на 2013–2033 годы, который включает площади лесных угодий в категориях земель, предназначенных для расширения и интенсификации сельского хозяйства (URT, 2013b).

Наряду с неявным поощрением перехода от лесных угодий к сельскому хозяйству, Национальная сельскохозяйственная политика включает в себя цель увеличения площади сельскохозяйственных земель под орошением с 0.от 4 до 7,1 млн га (URT, 2013a). Расширение ирригации представлено как стратегия снижения рисков для сельского хозяйства, связанных с изменением климата. Зависимость сельского хозяйства от услуг лесных экосистем признается в сквозных вопросах, и есть одно политическое заявление: « эффективное использование возобновляемых природных ресурсов должно быть усилено ».

Устойчивое производство древесного угля и национальная земельная политика

Танзания сохранила структуру землевладения, которая намеренно исключает понятие «безусловное право собственности» и вместо этого основывается на принципе, согласно которому вся земля является государственной землей, где владение определяется с точки зрения «прав владения». Национальная земельная политика 1997 года (URT, 1997b) определяет пять важных характеристик, включая условия развития, которые налагаются на землевладельцев. Цели политики включают: « Обеспечение наиболее продуктивного использования земли для содействия быстрому социально-экономическому развитию страны и защита земельных ресурсов от деградации для устойчивого развития ». Политика основана на принципе «используй или потеряй», когда права владения привязаны к условиям застройки.Это важно в контексте понимания взаимосвязи земельной политики и древесного угля, поскольку владение землей связано с землепользованием. Однако понятие «использование» не включает или не включает устойчивое лесопользование, включая производство древесного угля. Напротив, другие виды использования явно охвачены, включая сельское хозяйство, выращивание сельскохозяйственных культур и животноводство, добычу полезных ископаемых и создание поселений. Нет примеров предоставления права владения частным землевладельцам для устойчивого производства древесного угля из естественных лесных массивов.

В 2015 году правительство Танзании начало пересмотр Национальной земельной политики. В проекте Национальной земельной политики 2016 г. (URT, 2016b) сохранены важные элементы политики 1997 г., в том числе концепция прав владения и деление земли на деревенскую, общую и зарезервированную. В проекте политики не упоминается устойчивое производство древесного угля, хотя он включает цель « эффективной защиты, сохранения и устойчивого использования экологически уязвимых территорий », которые, по определению, включают леса.Политика делает упор на формализации землевладения, включая широкомасштабную выдачу дарованных и обычных прав владения. Продвижение приватизации землевладения контрастирует с акцентом лесной политики на лесных резервах, находящихся в общинной собственности на сельских землях.

Устойчивое производство древесного угля и национальная водная политика

В водной политике термин «древесный уголь» не упоминается, а термин «энергия» приравнивается к электричеству. Национальная водная политика признает взаимосвязь между лесом и водой и заявляет, что « Леса оказывают важное влияние на сохранение водных ресурсов. Далее в политике говорится, что при нынешних темпах роста населения Танзания снизится с 2700 млн 3 человек в год до 1200 млн 3 человек в год в период с 2000/1 по 2025 год. По данным ООН критериям, это представляет собой переход к дефициту воды, который в широком смысле определяется как 1000 м 90 231 3 90 232 /человек/год (Falkenmark et al., 2007).

Обсуждение

Результаты нашего анализа политики Танзании в области энергетики, лесов, сельского хозяйства, земельных и водных ресурсов показывают маргинализацию устойчивого производства древесного угля в национальной политике, несмотря на потенциальные экономические, социальные и экологические преимущества устойчивого управления природными лесными массивами для производства древесного угля. .Наши результаты систематически документируют пробелы в политике, связанные с устойчивым производством древесного угля, и обеспечивают углубленный и обновленный анализ более широкой политической среды.

Маргинализация древесного угля наиболее ярко проявляется в энергетической политике Танзании, где Национальная энергетическая политика 2015 года (URT, 2015b) определяет современную энергию как антоним древесного топлива как традиционного энергоносителя. Тогда политика касается исключительно современной энергетики. Это отражает глубоко укоренившееся представление о том, что древесный уголь является частью традиционного образа жизни, который стремится изменить видение национального развития, и что ему нет места в модели современности, предусмотренной для страны.Отсутствие политической цели или заявления об устойчивом производстве древесного угля в Национальной энергетической политике означает, что на протяжении всего этого политического цикла на высоком уровне отсутствуют обязательства по более устойчивому производству древесного угля и топливной древесины или по стратегическому надзору за их поставками. или качество. Учитывая прогнозируемый рост спроса на древесный уголь и тот факт, что большинство жителей Танзании используют древесное топливо, это политическое упущение означает, что Национальная энергетическая политика не содержит указаний в отношении основного энергоносителя Танзании, что создает риск сохранения неконтролируемого производства и сопутствующего негативного воздействия на окружающую среду. .Даже если проект стратегии Танзании в области энергетики на основе биомассы будет возрожден, при отсутствии цели на политическом уровне в отношении древесного топлива эта стратегия не будет закреплена в национальной политике, что может привести к дальнейшей маргинализации. Это подтверждает выводы Mwampamba et al. (2013) относительно степени, в которой глубоко укоренившиеся заблуждения о древесном угле привели политиков к выбору политики, направленной на исключение древесного угля из национального энергетического баланса, а не на использование устойчивых методов производства.

Экономическое развитие неизбежно ведет к поиску компромиссов между видами землепользования и требует выбора между преобразованием лесов в антропогенные виды землепользования, такие как сельское хозяйство, с одной стороны, и сохранением естественных лесов с присущими им экосистемными услугами, с другой (Фоли и др., 2005). Наш обзор показал, как видение развития Танзании и отраслевая политика маргинализировали вариант землепользования, основанный на устойчивом управлении лесными массивами, для деревенских земель. То, что сельское хозяйство ценится выше, чем естественные леса, отчасти отражает системные проблемы, связанные с интеграцией сложных концепций, лежащих в основе оценки экосистемных услуг, в решениях о распределении земли и природных ресурсов (Martinez-Harms et al., 2015). Точно так же экономическая стоимость торговли древесным углем, оцениваемая в 650 миллионов долларов США, плохо изучена и не отражается в национальных счетах (Sander et al., 2013). Например, в официальных национальных данных о государственных доходах от природных продуктов леса древесный уголь не отличается от других продуктов, включая древесину. В период с 2011/12 по 2014/15 год TFS сообщила о 187 миллиардах танзанийских шиллингов (~ 86,5 миллионов долларов США) в виде роялти за естественную лесную продукцию (TFS, 2016), однако доля, приходящаяся на древесный уголь, не указана.Хотя в национальных данных доходы от продажи древесного угля не дезагрегированы, на более низком уровне управления некоторые зональные офисы TFS дезагрегируют свои доходы по продуктам леса. Данные о зональных государственных доходах показывают, что в некоторых зонах на древесный уголь приходилось от 10 до 71% доходов от естественной лесной продукции (TFCG, 2015b, Lukumbuzya and Sianga, 2016). Отсутствие официальных данных о стоимости торговли древесным углем способствует тому, что он недооценивается как вариант землепользования по сравнению с сельскохозяйственными культурами с хорошо задокументированными торговыми данными.Таким образом, хотя древесный уголь имеет много общего с традиционными культурами с точки зрения его требований к земле, рабочей силе и чистому первичному производству, он не считается культурой в сельскохозяйственной политике и недооценивается при поиске компромиссов в землепользовании. между сельским хозяйством и лесом на деревенской земле.

Аналогичным образом, устойчивое производство древесного угля прямо не признано землепользованием в Национальной земельной политике. Учитывая, что землевладение привязано к землепользованию в земельной политике Танзании, отсутствие явного признания устойчивого производства древесного угля в качестве категории землепользования рискует привести к маргинализации устойчивого управления лесными угодьями в пользу сельского хозяйства и других упомянутых видов землепользования, особенно с учетом Текущая тенденция приватизировать сельские земли.

Оптимизация распределения воды между секторами является еще одной актуальной областью, которую лица, определяющие политику, должны рассмотреть в контексте выбора оптимального сочетания энергоносителей, особенно с учетом прогнозируемого роста населения. Помимо зависимости производства древесного угля от лесов и поглощения лесами воды, традиционное производство древесного угля предъявляет минимальные требования к водоснабжению. Напротив, при производстве электроэнергии из ископаемого топлива, как это предлагается в Национальной энергетической политике 2015 года (URT, 2015b), вода потребляется на всех этапах жизненного цикла производства энергии (Mielke et al., 2010). Таким образом, производство древесного угля с использованием земляных печей является более водосберегающим источником энергии, чем электричество, что является актуальным соображением в контексте растущего дефицита воды. Относительные потребности различных энергоносителей в воде не учитываются ни национальной водной политикой, ни национальной энергетической политикой.

Учитывая цель Национальной сельскохозяйственной политики 2013 года по увеличению площади орошаемых земель, поэтому защита основных стоков, необходимых для орошения в засушливый сезон, становится критически важной для реализации политики.Таким образом, устойчивое управление лесными угодьями для производства древесного угля может быть полезным инструментом политики для защиты базовых стоков по сравнению с преобразованием лесных угодий в сельскохозяйственные угодья в водосборных бассейнах. Политика, способствующая устойчивому лесопользованию и стимулирующая общины к охране лесных ресурсов на своих землях, может, таким образом, способствовать сохранению основных стоков, жизненно важных для водопользователей нижнего течения, а также снижению рисков наводнений.

Было предпринято несколько попыток стратегически взглянуть на потенциальный объем производства древесного угля из нынешних естественных лесов Танзании.CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited (2014) подсчитала, что в Танзании в 2012 году было потреблено 2,3 миллиона тонн древесного угля. По их оценкам, для этого потребовалось 350 000 га лесных угодий при средней биомассе 50 м 90 231 3 90 232 /га и эффективности преобразования. 19%. Если мы экстраполируем это дальше и предположим 24-летний цикл ротации для устойчивой системы, потребуется 8,4 млн га (24 × 350 000 га) под управлением устойчивого производства древесного угля, чтобы обеспечить уровень предложения 2012 года в течение следующих 20 лет. или так.По данным МПР (2015 г.), на сельских землях находится 21,6 млн га леса, из которых примерно 10%, или 2,3 млн га, уже включены в районы общинного управления лесами (ОВЛХ). Из существующих территорий, находящихся под управлением ОВЛХ, значительная часть слишком чувствительна с экологической точки зрения, чтобы подходить для производства древесного угля, особенно с учетом тенденции проектов ОВЛХ отдавать приоритет районам с высоким биоразнообразием. Тем не менее, это показывает, что значительная часть спроса на древесный уголь может быть удовлетворена за счет устойчивого производства 21 года. На деревенских землях осталось 6 млн га лесных угодий, включая часть площади, уже находящейся под ОВЛХ. Даже для достижения цели пятилетнего плана развития Танзании по снижению спроса на 30% все равно потребуется перевести большую часть оставшихся лесных массивов на деревенских землях в устойчивое производство.

Принимая во внимание растущее и все более городское население Танзании, становится ясно, что устойчивое производство древесного угля само по себе не может удовлетворить прогнозируемые потребности городов в энергии. Несомненно, также необходим переход на другой вид топлива.Включение устойчивого производства древесного угля в национальную политику поможет заручиться широкой политической поддержкой и заинтересованными сторонами, которые необходимы для преобразования торговли в пользу устойчивого производства.

Исключение устойчивого производства древесного угля из национальной политики отражает три фактора, влияющие на каждый этап политического цикла. Это отсутствие подробных и точных данных о торговле древесным углем; глубоко укоренившиеся негативные представления о торговле; и слабый организационный и информационно-пропагандистский потенциал производителей, торговцев и потребителей. Различные авторы подчеркивали отсутствие надежных актуальных данных о многих важных характеристиках производственно-сбытовой цепочки древесного угля, а также глубоко укоренившееся негативное восприятие древесного угля среди политиков (Mwampamba et al., 2013; Owen et al., 2013). ; Сандер и др., 2013). Заявления некоторых министров и других политиков в нынешнем правительстве, о которых сообщалось в танзанийских СМИ и/или которые наблюдали авторы, в целом подтверждают выводы Mwampamba et al. (2013). Например, мнение о том, что древесный уголь является причиной большей части вырубки лесов в Танзании, обычно приводится министрами в качестве основной причины исключения древесного угля из энергетического баланса Танзании , .Мы предлагаем еще три причины, по которым политики предпочитают маргинализировать устойчивое производство. Во-первых, немногие политики понимают или верят, что древесный уголь можно производить устойчивым способом. Это отражает то, как мало практических примеров устойчивого производства древесного угля. Соответственно, технические знания в области управления естественными лесными массивами для устойчивого производства древесного угля ограничены в Танзании, где высшие учебные заведения не включили их в свои учебные программы. Во-вторых, мы утверждаем, что роль сельского хозяйства как основной движущей силы обезлесения в Танзании плохо известна многим политикам, отчасти из-за неадекватности и неадекватного освещения эмпирических исследований причин обезлесения в национальном масштабе.Учитывая первенство сельского хозяйства в планах экономического развития Танзании, мы также предполагаем, что политически удобно возлагать вину за вырубку лесов на древесный уголь, а не на сельское хозяйство. В-третьих, трудности межотраслевой координации, необходимой для преобразования рынка древесного угля, препятствуют изменениям. Несомненно, политическая экономия торговли древесным углем сложна, и необходимы более глубокие исследования, чтобы лучше понять динамику, действующую на этапе определения повестки дня политического цикла.

Пропаганда со стороны участников производственно-сбытовой цепочки древесного угля в Танзании приглушена. Это отражает неформальный характер сектора, где производители, перевозчики и торговцы часто плохо образованы, бедны и не имеют координирующих сетей для защиты интересов. Это контрастирует с возможностями защиты интересов заинтересованных сторон в секторе природного газа, где компании по разведке и разработке природного газа имели ресурсы, опыт и связи для интенсивного лоббирования Министерства энергетики и полезных ископаемых во время разработки Политики в отношении природного газа и Национальной энергетической политики. .Хотя некоторые организации гражданского общества, в том числе Группа охраны лесов Танзании, организовали встречи для освещения вопросов, связанных с производством древесного угля, и содействия устойчивому производству древесного угля, этих усилий было недостаточно, чтобы убедить правительство Танзании в острой необходимости того, чтобы Национальная энергетическая политика 2015 г. направление устойчивого производства древесного угля (URT, 2015b). Слабый голос заинтересованных сторон в области древесного угля способствовал тому, что Национальная энергетическая политика сосредоточила внимание исключительно на ископаемом топливе и производстве электроэнергии.

Обзор определил важные приоритеты для исследований, в том числе: количественные оценки относительного воздействия факторов обезлесения и деградации лесов; тщательные сравнительные исследования затрат и выгод альтернативных энергоносителей и вариантов политики с учетом межотраслевых последствий; экспериментирование с различными моделями устойчивого производства древесного угля; и стратегическая экологическая оценка и анализ рентабельности предложений правительства по посадке деревьев в связи с увеличением инвестиций в управление естественными лесными массивами.

Заключение

Устойчивое производство древесного угля из естественных лесных массивов было маргинализировано как вариант политики во всех секторах Танзании. Маргинализация устойчивого производства древесного угля в энергетическом и лесном секторах усугубляется земельной политикой, не предусматривающей явного признания устойчивого лесопользования в качестве признанного вида землепользования, а также сельскохозяйственной политикой, направленной на поощрение расширения сельскохозяйственных угодий. Если лесные угодья не приносят дохода их владельцам, в том числе общинам, экономическая целесообразность преобразования лесных угодий в сельскохозяйственные угодья усиливается.Предполагая, что устойчивое производство древесного угля может стимулировать устойчивое управление лесными угодьями, мы упускаем возможность внедрить механизм устойчивого финансирования в совместное управление лесными угодьями. Широкомасштабное преобразование лесных угодий в сельскохозяйственные угодья неизбежно подрывает экосистемные услуги, создаваемые этими лесными угодьями, с соответствующими рисками для тех секторов, которые зависят от этих экосистемных услуг, особенно для сельского хозяйства. Таким образом, маргинализация устойчивого производства древесного угля из национальной политики является упущенной возможностью, учитывая потенциал для того, чтобы оно способствовало более устойчивым к изменению климата средствам к существованию в сельской местности, энергетической безопасности городов и устойчивому управлению лесными массивами с присущими им экосистемными услугами, включая смягчение последствий изменения климата.

На основании этого обзора мы рекомендуем, чтобы политические цели и заявления, поддерживающие устойчивое использование древесного угля, были включены в политику энергетического и лесного секторов, в то же время пересматривая политику в области водных ресурсов, сельского хозяйства и земли, чтобы включить цели и заявления, которые способствуют устойчивому управлению естественными лесами и уменьшают сельскохозяйственную деятельность. вырубка леса. Мы предполагаем, что рынок древесного угля будет поставлять древесный уголь из устойчиво управляемых общественных и частных лесных массивов в городские домохозяйства. Налоговые поступления будут по-прежнему удерживаться на уровне деревень и районов, чтобы стимулировать и финансировать устойчивое управление естественными лесными массивами.Профессионализм и организация производителей древесного угля повысятся с сопутствующими экологическими преимуществами с точки зрения соблюдения руководящих принципов эффективности и устойчивости, а также с улучшением средств к существованию для производителей и другими преимуществами развития сельских районов.

Преимущества устойчивого производства древесного угля становятся очевидными, если рассматривать их с точки зрения нескольких секторов. Нексусный подход к анализу политики, принятый в этом документе, подчеркивает необходимость для политиков учитывать межотраслевые последствия производства древесного угля и разрабатывать более надежные механизмы для оценки экосистемных услуг при поиске компромиссов в распределении земли и природных ресурсов.Анализ также подчеркивает необходимость изменений на протяжении всего цикла политики, включая создание более надежной базы знаний и оценку потребностей и интересов более маргинализированных заинтересованных сторон, включая общины, владеющие лесными угодьями, и производителей древесного угля. Уроки, извлеченные из Танзании, имеют значение для других стран, зависящих от древесного угля из естественных лесных массивов, включая ведущих производителей древесного угля в Африке, Демократической Республике Конго, Эфиопии и Нигерии.

Вклад авторов

ND: ведущий автор, ответственный за концепцию рецензирования, дизайн исследования, составление рукописи.CM: отвечает за значительный интеллектуальный вклад в рассмотрение дизайна, материалов и подтверждения рукописи для подачи.

Финансирование

Финансирование этого исследования было предоставлено Швейцарским агентством по развитию и сотрудничеству в рамках гранта Танзанийской группе охраны лесов для проекта «Преобразование угольного сектора Танзании».

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы выражают благодарность Tuyeni Mwampamba, Bettie Luwuge, Elida Fundi, Charles Leonard и двум рецензентам за комментарии к черновику этой статьи.

Сокращения

CBFM, Общественное управление лесами; МПРТ, Министерство природных ресурсов и туризма; TFCG, Группа охраны лесов Танзании; TFS, Агентство лесных услуг Танзании; TZS, танзанийский шиллинг; VLFR, Деревенский край, лесной заказник.

Сноски

Каталожные номера

Бейлис, Р., Дриго Р., Гиларди А. и Масера ​​О. (2015). Углеродный след традиционного древесного топлива. Нац. Клим. Чанг. 5, 266–272. doi: 10.1038/nclimate2491

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Bradshaw, C.J.A., Sodhi, N.S., Peh, K.S.-H., and Brook, B.W. (2007). Глобальные доказательства того, что вырубка лесов увеличивает риск наводнений и их серьезность в развивающихся странах. Глоб. Чанг. биол. 13, 1–17. doi: 10.1111/j.1365-2486.2007.01446.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Браун, А.Э., Чжан Л., МакМахон Т.А., Вестерн А.В. и Вертесси Р.А. (2005). Обзор парных исследований водосбора для определения изменений водоотдачи в результате изменений в растительности. J. Hydrol. 310, 28–61. doi: 10.1016/j.jhydrol.2004.12.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Брюйнзил, Дж. (1988). (Вырубка) лесов и течение засушливого сезона в тропиках: более пристальный взгляд. Дж. Троп. Лесная наука. 1, 229–243.

Академия Google

CamCo Clean Energy (Танзания) Лимитед (2014). Стратегия и план действий по использованию биомассы в Танзании . Программа сотрудничества Африки и ЕС в области возобновляемых источников энергии.

Чидумайо, Э. Н., и Гамбо, Д. Дж. (2013). Воздействие производства древесного угля на окружающую среду в тропических экосистемах мира: обобщение. Энергетическая поддержка. Дев. 17, 86–94. doi: 10.1016/j.esd.2012.07.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

д’Агостино, А.Л., Урпелайнен, Дж., и Сюй, А. (2015). Социально-экономические факторы расходов на древесный уголь в Танзании: данные панельных данных. Энергоэкономика. 49, 472–481. doi: 10.1016/j.eneco.2015.03.007

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

де Миранда, Р. К., Сепп, К., Чеккон, Э., Манн, С., и Сингх, Б. (2010). Устойчивое производство коммерческого древесного топлива: уроки и рекомендации двух стратегий . Вашингтон, округ Колумбия: Всемирный банк.

Академия Google

Фалькенмарк М., Бернтелл А., Ягерског А., Лундквист Дж., Мац М. и Тропп А. (2007). На пороге новой нехватки воды: призыв к надлежащему управлению и человеческой изобретательности .Аналитическая записка SIWI. СИВИ.

ФАО (2003 г.). Труды. Второе совещание экспертов по согласованию определений, связанных с лесами, для использования различными заинтересованными сторонами . Рим: ФАО.

ФАО (2004 г.). Единая биоэнергетическая терминология . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.

Foley, J.A., DeFries, R., Asner, G.P., Barford, C. , Bonan, G., Carpenter, S.R., et al. (2005). Глобальные последствия землепользования. Наука 309, 570–574.doi: 10.1126/science.1111772

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гиббс, Х.К., Рюш, А.С., Ачард, Ф., Клейтон, М.К., Холмгрен, П., Раманкутти, Н., и соавт. (2010). Тропические леса были основным источником новых сельскохозяйственных угодий в 1980-х и 1990-х годах. Проц. Натл. акад. науч. США 107, 16732–16737. doi: 10.1073/pnas.0

5107

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хансен М.К., Потапов П.В., Мур Р., Ханчер М., Турубанова С.А., Тюкавина А. и др. (2013). Глобальные карты изменения лесного покрова в 21 веке в высоком разрешении. Наука 342, 850–853. doi: 10.1126/science.1244693

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хосонума, Н., Герольд, М., Де Си, В., Де Фрис, Р. С., Брокгауз, М., Вершо, Л., и другие. (2012). Оценка факторов обезлесения и деградации лесов в развивающихся странах. Окружающая среда. Рез. лат. 7:4. дои: 10.1088/1748-9326/7/4/044009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

МЭА (2014 г.). Международная энергетическая ассоциация. Энергетический обзор Африки: в центре внимания энергетические перспективы в странах Африки к югу от Сахары . Специальный отчет World Energy Outlook, 1–237.

Янн В. и Вегрич К. (2007). «Теории политического цикла», в Справочник по анализу государственной политики: теория, политика и методы , под редакцией Ф. Фишера, Г. Дж. Миллера и М. С. Сидни (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 43–62.

Академия Google

Джонс, Д., Райан, К.М., и Фишер, Дж. (2016). Древесный уголь как стратегия диверсификации: гибкая роль производства древесного угля в средствах к существованию мелких землевладельцев в центральном Мозамбике. Энергетическая поддержка. Дев. 32, 14–21. doi: 10.1016/j. esd.2016.02.009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Krausmann, F., Erb, K.-H., Gingrich, S., Haberl, H., Bondeau, A., Gaube, V., et al. (2013). Глобальное присвоение человеком чистой первичной продукции удвоилось в 20 веке. Проц. Натл. акад. науч. США 110, 10324–10329. doi: 10.1073/pnas.1211349110

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лукумбузия, К., и Сианга, К. (2016). Пересмотр рекомендаций TRAFFIC по улучшению управления лесным хозяйством в Танзании . Кембридж: ДВИЖЕНИЕ.

Академия Google

Лунд, Х.Г. (2015). Определения леса, обезлесения, облесения и лесовозобновления. Гейнсвилл, Вирджиния: Лесная информационная служба.doi: 10.13140/RG.2.1.2364.9760

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Martinez-Harms, M.J., Bryan, B.A., Balvanera, P., Law, E.A., Rhodes, J.R., Possingham, H.P., et al. (2015). Принятие решений по управлению экосистемными услугами. биол. Консерв. 184, 229–238. doi: 10.1016/j.biocon.2015.01.024

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мильке, Э., Анадон, Л.Д., и Нараянамурти, В. (2010). Водопотребление при добыче, переработке и преобразовании энергетических ресурсов, обзор литературы по оценке водоемкости добычи, переработки в топливо и преобразования в электроэнергию. Дискуссионный документ по политике инноваций в области энергетических технологий , 2010–2015 гг. Гарвардский университет.

Академия Google

МНРТ (2015). Министерство природных ресурсов и туризма . Мониторинг и оценка национальных лесных ресурсов материковой части Танзании: основные результаты.

Мсуя, Н., Масанья, Э., и Тему, Э. К. (2011). Нагрузка на окружающую среду от производства и использования древесного угля в Дар-эс-Саламе, Танзания. Дж. Окружающая среда. прот. 2, 1364–1369. doi: 10.4236/jep.2011.210158

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мухонго, С. (2016). «Природные ресурсы и развитие энергетики и их вклад в превращение Танзании в страну со средним уровнем дохода к 2025 году», в Презентация министра энергетики и полезных ископаемых на ежегодном Дне инженеров , Городская конференция Млимани, Дар-эс-Салам.

Мвампамба, Т. Х., Гиларди, А., Сандер, К., и Чайкс, К. Дж. (2013). Развенчание распространенных заблуждений для улучшения отношения и взглядов на политику в развивающихся странах. Энергетическая поддержка. Дев. 17, 75–85. doi: 10.1016/j.esd.2013.01.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нинан, К. Н., и Иноуэ, М. (2013). Оценка услуг лесных экосистем: что мы знаем и чего не знаем. Экол. Экон. 93, 137–149. doi: 10.1016/j.ecolecon.2013.05.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Оуэн, М., ван дер Плас, А., и Сепп, С. (2013). Возможна ли энергетическая политика в странах Африки к югу от Сахары без биомассы? Энергетическая поддержка. Дев. 17, 146–152. doi: 10.1016/j.esd.2012.10.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Прайс, К. (2011). Влияние топографии водосбора, почв, землепользования и климата на гидрологию базисного стока во влажных регионах: обзор. Прог. физ. геогр. 35, 465–492. дои: 10.1177/030

11402714

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рибо, Дж. К. (1999). История страха: представьте себе вырубку лесов в засушливых лесах Западной Африки. Глоб.Экол. Биогеогр. 8, 291–300. doi: 10.1046/j.1365-2699.1999.00146.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сандер К., Грос К. и Питер К. (2013). Обеспечение реформ: анализ политической экономии сектора древесного угля в Танзании. Энергетическая поддержка. Дев. 17, 116–126. doi: 10.1016/j.esd.2012.11.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шуре, Дж., Ингрэм, В., Сако Джимбира, М.С., Леванги, П. , и Вирсум, К.Ф. (2013). Формализация производственно-сбытовых цепочек древесного угля и источников средств к существованию в Центральной и Западной Африке. Энергетическая поддержка. Дев. 17, 95–105. doi: 10.1016/j.esd.2012.07.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

TFCG (2015a). Комментарии организаций гражданского общества к проекту национальной энергетической политики 2015 года. Группа охраны лесов Танзании .

TFCG (2015b). Анализ экологической и финансовой устойчивости управления естественными лесами в Танзании . Группа охраны лесов Танзании. Технический документ TFCG 48, 1–49.

ТФС (2012 г.). Совместное управление лесами в Танзании: факты и цифры . Департамент политики и планирования Минпромторга. Агентство лесных служб Танзании.

ТФС (2013а). Руководство по лесозаготовкам в сельских землях лесного фонда , 1–8. Агентство лесных служб Танзании, Дар-эс-Салам.

ТФС (2013b). Стратегический план Агентства лесных служб Танзании, июль 2014 г. – 19 июня . Агентство лесных служб Танзании.

ТФС (2016). Маэлезо Кухусу Вакала ва Худума за Миситу, Танзания: Маджукуму, Мафаникио, Чангамото На Микакати (2011–2015) .Министерство природных ресурсов и туризма, Агентство лесных служб Танзании, 1–25.

ООН (2015 г.). Мировые демографические перспективы: пересмотренный вариант 2015 г., основные выводы и предварительные таблицы . Организация Объединенных Наций (ООН), Департамент по экономическим и социальным вопросам, Отдел народонаселения. Рабочий документ № ESA/P/WP.241.

УРТ (1977 г.). Конституция Объединенной Республики Танзания . Кепка 2. Объединенная Республика Танзания.

УРТ (1997а). Национальная экологическая политика .Объединенная Республика Танзания.

УРТ (1997б). Национальная земельная политика . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (1998 г. ). Национальная лесная политика . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (1999 г.). Видение развития Танзании . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2002 г.). Закон о лесе. Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2003 г.). Национальная энергетическая политика . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2006 г.). Национальная политика животноводства . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2012). Национальная стратегия по изменению климата . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2013а). Национальная сельскохозяйственная политика . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2013б). Национальный рамочный план землепользования на 2013–2033 годы . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2014). Национальная лесная политика (проект) .Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2015а). Проект национальной энергетической политики . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2015б). Национальная энергетическая политика . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2016а). Национальный пятилетний план развития на 2016/17–2020/21 . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2016б). Национальная земельная политика (проект) . Объединенная Республика Танзания.

УРТ (2016с). Национальная экологическая политика (проект) .Объединенная Республика Танзания.

Уоткисс П., Даунинг Т., Дышински Дж., Пай С., Сэвидж М., Гудвин Дж. и др. (2011). Экономика изменения климата в Объединенной Республике Танзания . Отчет перед Группой партнеров по развитию и Министерством международного развития Великобритании.

Уотсон Р.Т., Ноубл И.Р., Болин Б., Равиндранат Н.Х., Верардо Д.Дж. и Доккен Д.Дж. (2000). Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.

Академия Google

Willcock, S. L., Phillips, O.L., Platts, P.J., Swetnam, R.D., Balmford, A., Burgess, N.D., et al. (2016). Изменение земного покрова и выбросы углерода за 100 лет в очаге биоразнообразия Африки. Глоб. Изменить биол. 22, 2633–2956. doi: 10.1111/gcb.13218

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Woollen, E., Ryan, C., Baumert, S., Vollmer, F., Grundy, I., Fisher, J., et al. (2016). Производство древесного угля в лесах Мопане в Мозамбике: каковы компромиссы с другими экосистемными услугами? Филос.Транс. Р. Соц. В 371:20150315. doi: 10.1098/rstb.2015.0315

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Всемирный банк (2009 г.). Экологический кризис или возможность устойчивого развития? Преобразование сектора древесного угля в Танзании . Политическая записка. Отдел окружающей среды и природных ресурсов для Африканского региона.

Янов, Д. (2007). «Качественно-интерпретационные методы в исследованиях политики», Справочник по анализу государственной политики: теория, политика и методы , под редакцией Ф. Фишер, Г. Дж. Миллер и М. С. Сидн (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 405–416.

Академия Google

Зулу, Л. К., и Ричардсон, Р. Б. (2013). Древесный уголь, средства к существованию и сокращение бедности: данные из стран Африки к югу от Сахары. Энергия Сус. Дев. 17, 127–137. doi: 10.1016/j.esd.2012.07.007

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Недорогое производство древесного угля — CSIRO

Древесный уголь для производства зеленого металла.

На производство металлов приходится около 10% глобальных выбросов углекислого газа.В настоящее время промышленность зависит от угля в качестве топлива для своих энергоемких процессов, включая использование кокса в качестве восстановителя.

Автономное пиролизное оборудование.

Растущее глобальное внимание к сокращению выбросов углерода, новая нормативно-правовая база, финансовые санкции и активность акционеров заставляют производителей металлов снижать свою зависимость от угля и кокса.

Древесный уголь получают путем пиролиза (высокотемпературного разложения) органического материала и могут использоваться вместо угля и кокса в производстве металлов.Основным препятствием является стоимость, поскольку существующие процессы пиролиза ограничены по масштабу и часто требуют сырья в определенной форме.

Наш самоподдерживающийся процесс медленного пиролиза является автотермическим, что означает, что материал в реакторе нагревается только за счет тепла реакций пиролиза и не требует дополнительного тепла в какой-либо форме.

Технология

Наша технология позволяет использовать более крупные реакторы и использовать более широкий спектр сырья из биомассы, что снижает стоимость.В процессе также образуются ценные побочные продукты, включая бионефть и биогаз.

У нас есть опытно-промышленная установка, способная производить до 1000 тонн древесного угля в год, а также извлекать побочные продукты для дальнейшей переработки в автономном режиме.

Приложения

  • Производство чугуна и стали: древесный уголь уже широко используется в Бразилии из-за нехватки региональных запасов угля
  • Производство кремния: Древесный уголь обеспечивает более высокую реакционную способность и чистоту по сравнению с коксом.Поэтому производители готовы платить более высокую цену за древесный уголь
  • .
  • Производство активированного угля: Древесный уголь используется для производства высококачественного активированного угля, который подходит для удаления примесей из сточных вод и выбросов, таких как удаление ртути из выбросов угольных электростанций.

Интеллектуальная собственность

Мы накопили значительные знания и опыт в области проектирования и эксплуатации реакторов, а также имеем патенты на аспекты самоподдерживающегося процесса пиролиза, которые были выданы во многих странах.

Команда

У нас есть признанный во всем мире опыт разработки новых металлургических процессов, подкрепленный сочетанием возможностей в области химического машиностроения, проектирования и внедрения оборудования, моделирования процессов, ввода в эксплуатацию и эксплуатации пилотных установок, технико-экономической оценки и анализа жизненного цикла.

Другие подобные возможности

  • Магсоник

    Процесс, который может произвести революцию в мировой магниевой промышленности.

  • Инструменты для труб

    Вычислительный инструмент, который помогает инженерам проектировать трубопроводы для сложных жидкостей и суспензий.

  • Углеродный помощник

    Недорогая и компактная установка для улавливания углекислого газа, маневренная и легко развертываемая для различных применений в тяжелой промышленности, производстве продуктов питания и напитков, химическом производстве, медицине и строительстве.

Промышленность

Возможность помолвки

Уровень готовности

РАЗВИТИЕ УСТОЙЧИВОЙ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ | Интернет-исследования в области здравоохранения и окружающей среды (HERO)

Абстрактный

Единственный промышленный производитель древесного угля в Хорватии находится в Белише, восточная Хорватия.В Хорватии также есть несколько мелких и средних производителей древесного угля, использующих традиционные методы производства древесного угля. А именно, все производители, кроме Belisce, имеют традиционные установки и оборудование с низкой производительностью и эффективностью переработки. Таким образом, этот сектор требует обновления и модернизации, чтобы стать конкурентоспособным с другими международными поставщиками. Хорватия также имеет около 400 мелких производителей древесного угля, разбросанных по лесным массивам. На этих производителей приходится около половины национального производства древесного угля (примерно 3000 тонн в год). Устаревшая технология производства древесного угля и низкая эффективность переработки древесины в древесный уголь вытесняют с рынка как мелких, так и крупных производителей древесного угля. Они теряют конкурентоспособность как на входных (древесина), так и на выходных (древесный уголь) рынках в национальном и международном масштабе из-за быстро растущего спроса на биомассу. Следствием этого являются снижение доходов людей, занятых в этой отрасли, и увеличение числа безработных в сельской местности. Спрос на древесный уголь достаточно велик и быстро растет.Согласно статистике FA 0, мировое потребление оценивается в 40,5 млн тонн в год, из которых 19,8 млн тонн приходится только на Африку. Потребление древесного угля в Хорватии, используемого только в качестве топлива для барбекю в домашних хозяйствах и ресторанах, неуклонно растет в течение последних нескольких лет. Возможности экспорта древесного угля, произведенного в Хорватии, расширяются, но ценовая конкуренция с производителями из Азии, Латинской Америки, а также Болгарии, Боснии и Герцеговины и Сербии делает экспортные устремления довольно сложными. В долгосрочной перспективе ключевым вопросом устойчивого промышленного производства древесного угля является возможность платить более высокую цену за исходное сырье (древесные отходы деревообрабатывающей промышленности и отходы лесного хозяйства). Этого можно достичь за счет увеличения цены на древесный уголь, реализуемый на рынке, и повышения эффективности производства древесного угля. Деятельность по проекту была разделена на шесть модулей. Информационный модуль включает в себя подготовку CROWEIS и WISDOM. Модуль национального и международного рынка проанализировал, изучил и оценил стоимость сырья, себестоимость производства и цены на древесный уголь.Модуль по технологии и техническим аспектам оценивал техническую, экономическую и экологическую конкурентоспособность существующих технологий и отраслей производства древесного угля. Модуль по экономическим и экологическим аспектам подготовил технические, экономические, экологические и социально-экономические исследования для определения жизнеспособности различных продвигаемых вариантов производства древесного угля. В модуле «Правовая база и институты» был проведен анализ ролей, которые должны играть различные национальные организации в реализации комплексной политики и программ в области использования древесного угля и энергии на базе древесины.Модуль по обучению и повышению квалификации заключался в подготовке специальных учебных и дополнительных материалов, а также в организации международной ознакомительной поездки и учебных курсов в стране. Результаты и выводы проекта, а также определение будущих действий позволяют сделать следующие рекомендации: Государственное управление по стандартизации должно разработать стандарт качества древесного угля в соответствии с соответствующими европейскими нормами, внедрив их положительные эффекты в наши стандарты. Государственное управление по стандартизации должно создать Технический комитет по древесной биомассе, который также будет отвечать за каменный уголь.Министерству сельского, лесного и водного хозяйства следует обеспечить перевод соответствующих норм ЕС (особенно EN 1860-2:2005) в рамках проекта ФАО и представить его производителям древесного угля, которые затем смогут внедрить их в собственное производство. Министерству регионального развития, лесного и водного хозяйства необходимо создать правовую базу для формирования рынка изделий из древесины (лесной биржи), чтобы сделать это сырье более доступным на рынке. Закон о переработке и использовании древесины находится на рассмотрении в парламенте, что создаст правовую основу для создания указанной биржи.Министерству регионального развития, лесного и водного хозяйства следует продвигать и организовывать проверку торговли деревянными изделиями для обеспечения прозрачности торговли в соответствии с условиями маркетинга. остатки деревообрабатывающей промышленности и лесного хозяйства с целью дальнейшего стимулирования энергетического использования. Министерству экономики, труда и предпринимательства следует внедрить систему поощрения новых технологий производства древесного угля, которые повысят эффективность производства.Фонду охраны окружающей среды и энергоэффективности совместно с соответствующими министерствами в соответствии с оперативной программой на 2008, 2009 и 2010 годы провести тендер на модернизацию и расширение существующих и ввод в эксплуатацию новых угледобывающих предприятий. .Министерству охраны окружающей среды, территориального планирования и строительства следует издать инструкции по выбору места для новых объектов в соответствии с существующими правовыми нормами в отношении строительства во избежание неправильного толкования норм местными/региональными органами самоуправления.Лесному хозяйству, Службе распространения знаний следует организовать обучение преимуществам, возможностям и ограничениям ассоциаций производителей древесного угля и возможностям обеспечения финансирования модернизации этого производства, включая подготовку руководства. Производители древесного угля должны создать региональные кооперативы и создать национальную ассоциацию производителей древесного угля. производителей древесного угля в Хорватской экономической палате или самостоятельно, чтобы легче и качественнее выйти на рынок. В этот процесс обязательно должна быть включена Хорватская торгово-ремесленная палата.Справочный центр должен быть сформирован либо при лесопромышленном комплексе, либо при региональных энергетических агентствах, которые бы предоставляли информацию о новых технологиях, финансовых возможностях и оказывали посредничество в появлении отечественных производителей на внешних рынках.

Угольная ловушка: леса Миомбо и энергетические потребности людей | Carbon Balance and Management

  • Duvigneaud P: Les savanes du Bas-Congo Essai de Phytosociologie topographieque Lejeunia. В Revue de Botanique . Том 10 . мем; 1949: 1–192.

    Google ученый

  • Фрост P: Миомбо: саванна, лес или лес? В Миомбо в переходный период: леса и благополучие в Африке . Под редакцией: Кэмпбелл Б. CIFOR, Богор, Индонезия; 1996:7.

    Google ученый

  • Кэмпбелл Б., Фрост П., Байрон Н.: Леса Миомбо и их использование: обзор и основные вопросы. В Миомбо в переходный период: леса и благополучие в Африке . Под редакцией: Кэмпбелл Б. CIFOR, Богор, Индонезия; 1996: 1–10.

    Google ученый

  • ФАО: Глобальная оценка лесных ресурсов, 2010 г., страновой отчет ЗАМБИЯ, FRA2010/233 Rome. 2010. [http://www.fao.org/forestry/fra/fra2010/en/]

    Google ученый

  • ФАО: Глобальная оценка лесных ресурсов, 2005 г. Прогресс на пути к устойчивому управлению лесами, FAO Forestry Paper 2005 147. [http://www.fao.org/forestry/fra/fra2005/en/]

  • ООН Программа -REDD: MRV Рабочий документ 4, Оценка запасов углерода и моделирование в Замбии Исследование программы UN-REDD, проведенное Кевином Бахом Фриисом Камеларчиком. 2009.

    Google ученый

  • Chidumayo EN: Изменения в структуре лесов миомбо при различных системах землевладения и землепользования в центральной Замбии. Журнал биогеографии 2002, 29: 1619–1626. 10.1046/j.1365-2699.2002.00794.x

    Артикул Google ученый

  • Уильямс М., Райан К.М., Рис Р.М., Самбане Э., Фернандо Дж., Грейс Дж.: Улавливание углерода и биоразнообразие вновь растущих лесов миомбо в Мозамбике. Лесная экология и управление 2008, 254: 145–155. 10.1016/j.foreco.2007.07.033

    Статья Google ученый

  • Ryan CM, Williams M, Grace J: Надземные и подземные запасы углерода в лесном ландшафте миомбо в Мозамбике. Биотропика 2011, 43: 423–432. 10.1111/j.1744-7429.2010. 00713.x

    Артикул Google ученый

  • Chidumayo EN: Производство древесного угля в Замбии: восстановление лесных массивов Миомбо. Energy Policy 1993, 21: 586–97. 10.1016/0301-4215(93)

    -E

    Артикул Google ученый

  • Луиссарт С., Инглима И., Юнг М., Ричардсон А.Д., Райхштейн М., Папале Д., Пиоа С.Л., Шульце Э.Д., Вингейт Л., Маттеуччи Г., Арагао Л., Обине М., Бир С., Бернхофер С., Боннефонд Дж.М., Чемберс J, Ciais P, Cook B, Davis KJ, Dolman AJ, Gielen B, Goulden M, Grace J, Granier A, Grelle A, Griffis T, Grünwald T, Guidolotti G, Hanson PJ, Harding R, Hollinger DY, Hutyra LR, Колари П., Круйт Б., Катч В., Лагерген Ф., Лаурила Т., Лоу Б.Е., Ле Мэр Г., Линдрот А., Лусто Д., Махли Ю., Матеус Дж., Мигливакка М., Миссон Л., Монтаньяни Л., Монкрифф Дж., Мурс Э., Мангер JW, Nikinmaa E, Ollinger SV, Pita G, Rebmann C, Roupsard O, Saigusa N, Sanz MJ, Seufert G, Sierra C, Smith ML, Tang J, Valentini R, Vesala T, Janssens I: CO2-баланс бореальные, умеренные и тропические леса, полученные из глобальной базы данных. Биология глобальных изменений 2007, 13: 2509–2537. 10.1111/j.1365-2486.2007.01439.x

    Артикул Google ученый

  • Kutsch WL, Staack A, Wötzel J, Kappen L: Полевые измерения дыхания корней и общего дыхания почвы в ольховом лесу (Alnus glutinosa (L) Gaertn) в районе озера Борнхёвед. Новый фитолог 2001, 150: 157–168. 10.1046/j.1469-8137.2001.00071.x

    Артикул Google ученый

  • Kutsch WL, Eschenbach C, Dilly O, Middelhoff U, Steinborn W, Vanselow R, Weisheit K, Wötzel J, Kappen L: Углеродный цикл контрастирующих элементов ландшафта района озера Борнхёвед. In Свойства экосистем и функция ландшафта в Центральной Европе. Экологические исследования 147 . Под редакцией: JD Tenhunen, R Lenz, R Hantschel. Спрингер, Берлин; 2001: 75–95.

    Google ученый

  • Merbold L, Ziegler W, Mukelabai MM, Kutsch WL: Пространственное и временное изменение CO 2 истечение вдоль градиента возмущения в лесном массиве миомбо в Западной Замбии. Биогеонауки 2011, 8: 147–164. 10.5194/бг-8-147-2011

    КАС Статья Google ученый

  • Kutsch WL, Hanan N, Scholes B, McHugh I, Kubheka W, Eckhardt H, Williams C: Регулирование потоков углерода и проводимости растительного покрова в экосистеме саванны. Биогеонауки 2008, 5: 1797–1808. 10.5194/бг-5-1797-2008

    КАС Статья Google ученый

  • Williams CA, Hanan N, Scholes B, Kutsch WL: Сложность потоков воды и углекислого газа после импульсов дождя в африканской саванне. Экология 2009, 161: 469–480. 10.1007/s00442-009-1405-y

    Артикул Google ученый

  • Archibald SA, Kirton A, van der Merwe MR, Scholes RJ, Williams CA, Hanan N: Факторы межгодовой изменчивости Net Ecosystem Exchange в полузасушливой экосистеме саванны, Южная Африка. Биогеонауки 2009, 6: 251–266. 10.5194/бг-6-251-2009

    КАС Статья Google ученый

  • Льюис С.Л., Лопес-Гонсалес Г., Сонке Б., Аффум-Баффо К., Бейкер Т.Р., Оджо Л.О., Филлипс О.Л., Рейтсма Д.М., Уайт Л., Комиски Д.А., Джуикоуок М.Н., Эванго CEN, Фельдпауш Т.Р., Гамильтон А.С., Gloor M, Hart T, Hladik A, Lloyd J, Lovett JC, Makana JR, Malhi Y, Mbago FM, Ndangalasi HJ, Peacock J, Peh KS-H, Sheil D, Sunderland T, Swaine MD, Taplin J, Taylor D, Thomas SC, Votere R, Wöll H: 2009 Увеличение запасов углерода в нетронутых африканских тропических лесах. Природа 2009, 457: 1003–1007. 10.1038/nature07771

    CAS Статья Google ученый

  • Mueller-Landau HC: Утонет в африканских джунглях. Природа 2009, 457: 969–970. 10.1038/457969a

    Артикул Google ученый

  • Scanlon TM, Albertson JD: Измерения обмена CO2 и водяного пара в масштабе растительного покрова вдоль градиента осадков в южной части Африки. Биология глобальных изменений 2004, 10: 329–341. 10.1046/j.1365-2486.2003.00700.x

    Артикул Google ученый

  • Bailis R: Моделирование смягчения последствий изменения климата за счет альтернативных методов производства древесного угля в Кении. Биомасса и биоэнергия 2009, 33: 1491–1502. 10.1016/j.biombioe.2009.07.001

    CAS Статья Google ученый

  • Chidumayo EN: Оценка производства и выхода топливной древесины в заросших сухих лесах миомбо в Замбии. Лесная экология и управление 1988, 24: 59–66. 10.1016/0378-1127(88)

    -2

    Артикул Google ученый

  • Chidumayo EN: Развитие лесного массива Brachystegia-Julbernardia после сплошной вырубки в центральной Замбии: свидетельство высокой устойчивости. Прикладная наука о растительности 2004, 7: 237–242. 10.1658/1402-2001(2004)007[0237:DOBWAC]2.0.CO;2

    Google ученый

  • Mapaure I, Moe SR: Изменения в структуре и составе лесов миомбо под влиянием слонов (Loxodonta africana) и пожаров за 26-летний период на северо-западе Зимбабве. Африканский экологический журнал 2009, 47: 175–183. 10.1111/Дж.1365-2028.2008.00952.х

    Артикул Google ученый

  • Moe SR, Rutina LP, Hytteborn H, du Toit JT: Что контролирует восстановление леса после того, как слоны уничтожили большие деревья? Журнал прикладной экологии 2009, 46: 223–230. 10.1111/j.1365-2664.2008.01595.x

    Артикул Google ученый

  • ФАО: Состояние лесов и генетических ресурсов деревьев в засушливой зоне Страны Сообщества развития Южной Африки Документ подготовлен BI Nyoka Forest Genetic Resources Working Papers, Рабочий документ FGR/41E, Служба развития лесных ресурсов, Отдел лесных ресурсов FAO 2003, Рим. [http://www.fao.org/docrep/005/ac850e/ac850e00.htm]

  • Zingore S, Manyame C, Nyamugyfata P, Giller KE: Долгосрочные изменения в органическом веществе расчищенных лесных почв для пахотных культур в Зимбабве. Европейский журнал почвоведения 2005, 56: 727–736.

    КАС Google ученый

  • Chapman CA, Chapman LJ: Средневысотные леса: история нарушения и возобновления. In Экосистемы Восточной Африки и их сохранение . Под редакцией: МакКланахан, Т.Р., Янг, Т.П. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк; 1996: 385–400.

    Google ученый

  • Naughton-Treves L, Kammen DM, Chapman C: Сжигание биоразнообразия: использование древесной биомассы коммерческими и натуральными группами в лесах западной Уганды. Биологическая беседа 2007, 134: 232–241.

    Google ученый

  • Scholes RJ, Biggs R: Индекс сохранности биоразнообразия. Природа 2004, 434: 45–49.

    Артикул Google ученый

  • Brigham T, Chihongo A, Chidumayo EN: Торговля лесными товарами из региона миомбо. В Миомбо в переходный период: леса и благополучие в Африке . Под редакцией: Кэмпбелл Б. CIFOR, Богор, Индонезия; 1996: 137–174.

    Google ученый

  • Haanyika CM: Электрификация сельских районов в Замбии: политический и институциональный анализ. Энергетическая политика 2008, 36: 1044–1058. 10.1016/j.enpol.2007.10.031

    Артикул Google ученый

  • Scholes RJ, Frost PGH, Tian YH: Структура полога в саваннах вдоль градиента влажности на песках Калахари. Биология глобальных изменений 2004, 10: 292–302. 10.1046/j.1365-2486.2003.00703.x

    Артикул Google ученый

  • N’gok P, Mosi L: Лесопарк и леса Нижнего Конго и Верхней Калахари. Bull Soc Roy Bot Belg 1951, 58: 334–361.

    Google ученый

  • Ernst W: Об экологии лесных массивов миомбо. Флора 1971, 160: 317–331.

    Google ученый

  • Колле О, Ребманн C: Eddysoft — Документация по программному пакету для сбора и обработки данных вихревой ковариации. В Технические отчеты .Институт биогеохимии им. Макса Планка, Йена, Германия; 2007.

    Google ученый

  • Wilczak JM, Oncley SP, Stage SA: Алгоритмы коррекции наклона звукового анемометра. Пограничная метеорология 2001, 99: 127–150. 10.1023/A:1018966204465

    Артикул Google ученый

  • Desjardins RL, Lemon ER: Ограничения метода вихревой корреляции для определения потоков двуокиси углерода и явного тепла. Метеорология пограничного слоя 1974, 5: 475–488. 10.1007/BF00123493

    Артикул Google ученый

  • Обине М., Грелль А., Ибром А., Ранник Ю., Монкрифф Дж., Фокен Т., Ковальски А., Мартин П., Бербижье П., Бернхофер К., Клемент Р., Элберс Дж., Гранье А., Грюнвальд Т., Моргенштерн К., Пилегаард K, Rebmann C, Snijders W, Valentini R, Vesala T: Оценки годового чистого углеродного и водного обмена лесов: методология EUROFLUX. Успехи экологических исследований 2000, 30: 113–175.

    КАС Статья Google ученый

  • Папале Д., Рейхштейн М., Обине М., Канфора Э., Бернхофер С. , Кутч В.Л., Лонгдоз Б., Рамбал С., Валентини Р., Весала Т., Якир Д.: На пути к стандартизированной обработке Net Ecosystem Exchange, измеренной с помощью вихревой ковариации техника: алгоритмы и оценка неопределенности. Биогеонауки 2006, 3: 571–583. 10.5194/бг-3-571-2006

    КАС Статья Google ученый

  • Foken T, Wichura B: Инструменты для оценки качества наземных измерений потока. Сельскохозяйственная и лесная метеорология 1996, 78: 83–105. 10.1016/0168-1923(95)02248-1

    Артикул Google ученый

  • Goulden ML, Munger JW, Fan S-M, Daube BC, Wolsy SC: Измерения связывания углерода с помощью долгосрочной ковариации вихрей: методы и критическая оценка точности. Биология глобальных изменений 1996, 2: 169–182. 10.1111/j.1365-2486.1996.tb00070.х

    Артикул Google ученый

  • Chen JM, Cihlar J: Теория анализа размеров зазоров в кроне растений для улучшения оптических измерений индекса листовой поверхности. Прикладная оптика 1995, 34: 6211–6222. 10.1364/АО.34.006211

    КАС Статья Google ученый

  • Telmo C, Lousada J, Moreira N: Экспресс-анализ, обратная ступенчатая регрессия между высшей теплотворной способностью, предельным и химическим анализом древесина. Технология биоресурсов 2010, 101: 3808–3815. 10.1016/j.biortech.2010.01.021

    CAS Статья Google ученый

  • Производство биоугля | Инициатива США по биочару

    Древесный уголь образуется как естественным образом в результате растительных пожаров, так и преднамеренно людьми в ямах для сжигания и в рукотворных сооружениях.Когда древесный уголь производится с целью добавления его в почву в качестве добавки, его называют биоуглем. Несмотря на полезные свойства биоугля для почвы, производство древесного угля традиционным способом не является экологически безопасным.

    Первое свидетельство того, что древесный уголь, сделанный людьми, использовался в качестве удобрения для почвы, было в бассейне Амазонки в Южной Америке более 2500 лет назад. Археологические данные свидетельствуют о том, что древние люди складывали и засыпали дрова в земляные ямы, а затем медленно сжигали их при ограниченном доступе воздуха.Этот метод, который до сих пор используется в развивающихся странах, создает значительное количество дыма и высвобождает половину углекислого газа (CO 2 ) исходной биомассы вместе с другими парниковыми газами (ПГ). Это вредно для людей или атмосферы, и все это тепло (энергия) тратится впустую.

    Технология обжига — Технологии производства не претерпели значительных изменений за столетия, за исключением использования печей вместо земляных насыпей. Печи для производства угля строят из глины, кирпичей и даже стали.Но эти печи по-прежнему выделяют много твердых частиц и дыма, включая парниковые газы, ответственные за глобальное нарушение климата.

    Улавливание энергии — Сегодня биоуголь производят с помощью пиролиза, то есть биомассу подвергают перегреву в отсутствие кислорода при высоких температурах (350-700°С) в специально сконструированных печах. Наиболее устойчивыми запасами корма являются то, что сейчас считается отходами: излишки навоза, древесные отходы, строительные отходы, отходы рубки леса, отходы пищевой промышленности, остатки метановых установок или обрезки городских деревьев.Большая часть этого будет оставлена ​​гнить, сожжена или выброшена на свалку.

    В этом современном методе летучие газы, углеводороды и большая часть кислорода и водорода в биомассе сжигаются или удаляются и улавливаются, включая парниковые газы. Эти уловленные выбросы известны как синтез-газ (синтетический газ) и могут использоваться как природный газ. Жидкости, называемые биомаслами, также улавливаются, создавая еще один источник энергии, оставляя биоуголь, обогащенный углеродом. Тепло, выделяющееся в процессе пиролиза, также может генерировать электричество!

    Пиролизные печи для любых нужд, от походных печей до установок промышленного масштаба для выработки электроэнергии и обогрева больших зданий. Небольшие печи используются в странах третьего мира, чтобы уменьшить дым от открытого огня внутри домов, более эффективно сжигать материалы и одновременно улучшать почву.

    Япония, Китай и Австралия внедрили инновации в производство биоугля в небольших пиролизных печах, подобных показанным слева. Эти агрегаты отлично подходят для бытового использования, они утилизируют отходы, вырабатывают тепло и электроэнергию и производят биоуголь для семейного сада. Печи большего размера могут быть преобразованы в мобильные устройства и доставлены к источнику биомассы, что позволит сэкономить на транспортных расходах, когда большое количество биомассы доступно периодически, но не регулярно в определенном месте.

    Печи не обязательно должны быть высокотехнологичными. Примитивная печь, изображенная здесь, использует технологию пиролиза, но ее размер и цена подходят для небольших ферм, ранчо и лесных участков.

    Более крупные агрегаты более практичны для крупных ферм или централизованного теплоснабжения, для производства биотоплива, преобразования отходов биомассы в электричество, а также для производства биоугля. В настоящее время проводятся исследования, чтобы определить, как можно продавать углеродные кредиты в обмен на преобразование биомассы в биоуголь.

    Установки промышленного размера могут ежедневно перерабатывать тонны биомассы.Они могут производить электроэнергию, а также биоуголь, бионефть и синтетический газ в больших количествах. Эти стационарные установки зависят от стабильных, устойчивых поставок биомассы, поэтому они должны располагаться там, где они могут воспользоваться преимуществами разумных расстояний перевозки запасов корма.

     

    Нажмите здесь, чтобы открыть версию для печати.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.