生物质如何帮助农民充分利用“废木材”

适当管理的生物质能源可以为农民和气候带来福音。（照片：SvedOliver / Shutterstock）

树木是任何农场的重要组成部分。它们可减少侵蚀和洪水，吸收空气污染物，为食虫鸟类提供栖息地，并投下阴影以帮助牲畜保持凉爽。他们也生产农作物，无论是果园里的水果和坚果，还是树林里的木头。

但树木也面临着自己的挑战。它们可能被雷击或受到疾病的打击，使它们不适合木材或不能生产适销对路的水果。他们受到暴风雨和天气事件的影响，可以根除或以其他方式破坏它们。即使它们是健康的，它们也可能会掉落太多的肢体，产生低于标准的材料，或者在收获后给农民留下看似无用的树枝，树桩和其他碎片。

然而，在某些情况下，这种“废木材”可以作为生物质能源的隐藏价值。它可能只是整个生物质市场的一小部分，它不会拯救世界免受气候变化的影响，但它仍然是农民，农村经济和支持我们所有人的生态系统的潜在有用资源。

“在任何木材采伐中，60％至65％的采伐木材都是低等级木材，最终成为生物质植物的纸浆或木屑，”新罕布什尔州的树木农民Tom Thomson在2019年的Concord Monitor 纸专栏中写道。。“我们的森林和你后院的花园没有什么不同：如果我们想要一个富有成效的花园，或者在我的情况下，我们需要一个可持续发展的森林供所有人享用，我们都必须去除它们。”

什么是生物质？

生物质是一种大杂烩类燃料，全部由最近存活或活着的可再生资源生产（至少与化石燃料相比）。它主要由植物物质组成，与风能和太阳能等其他可再生能源一起，某些生物质被视为煤炭等化石燃料的更可持续的替代品。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的说法，燃烧生物质来制造电力而不是使用化石燃料是减少大气中二氧化碳的一种可能方法。

生物质不是气候危机的银弹，而且，与任何能源一样，如果不小心使用，它也会产生问题。尽管如此，当我们努力使我们的电源多样化时，其潜力值得考虑。

在野生生态系统之外，树木农民可以选择不仅为木材产品而且还作为能源来种树木。“一些速生林成为优秀的能源作物，”根据事实表的忧思科学家联盟（UCS）“因为它们被切断紧贴地面后重新长出反复。” 作为生物质作物可以表现良好的树木的例子包括三叶杨，松树，杨树，枫香，梧桐树和柳树。

然而，这些能源种植园并不是树木成为生物质能源的唯一地方。在较小的规模上，我们还可以从各种农场积累的废木材中挤出一点额外的能量，利用可能浪费的资源。

什么是废木？

像这样的木质碎片可能比看起来更有价值。（照片：Michelle Donahue Hillison / Shutterstock）

像生物质一般，“废木材”是一个广义的术语，可能意味着各种各样的东西。例如，在清理了一片土地作为农作物之后，或者在风暴对田地边缘的森林缓冲区造成损害之后，蔬菜农民可能会有少量多余的木质残骸。果园所有者可能会有更多的定期躺在周围，而树木农民往往最终会因为低价值的木材和木材废料而被收集，而这些木材和木材废料的收集以及更有价值的原木将被出售给木材。

“木材收获残留物通常包括对于木材生产来说太小的顶部和四肢，或者包含太多树皮用于纸浆用途，” Fastmarkets RISI解释说，它是全球商品市场（包括林产品部门）的价格 告和分析公司。“这些都是在现场研磨或切碎并转向能源生产。低价值的树木也可以整体切碎用于能源生产，或剥皮和切片用于制造颗粒。”

例如，根据可再生能源中心的数据，在英国，A级废木材是明显的“清洁”，来自林场的无害副产品，包装废弃物和未经处理的木材产品的废料。B级是来自人造板生产的无害废物，而C级是来自建筑和拆除场所或回收中心的无害废物。A级废木材可以在标准的工业生物质燃烧器中燃烧，但B级和C级则面临更多限制，可能需要专门的锅炉。D级废木材 – 任何经过处理或被其他有害物质污染的材料 – 可能用于危险废物焚烧炉。

最有价值的废木材往往直接来自树木，而不是木制品，虽然可能包括来自城市树木的碎片，但农民往往处于利用这一市场的最佳状态。根据UCS，与其他形式的生物质一起，废木材可以为农民和农村经济提供急需的推动力。

“农民将获得一个有价值的新产品出口，”该集团解释说。“农村社区在能源方面可以完全自给自足，利用当地种植的农作物和残余物为汽车和拖拉机提供燃料，为住宅和建筑物供暖和供电。”

用于废木材

并非所有人都同意森林碎片在能源生产中的作用。（照片：Janfe / Shutterstock）

就像在能源种植园种植的树木一样，高质量的废木材在某些方面用于能源。例如，它可以作为先进生物燃料的原料，或者可以加工成可以在小型锅炉和熔炉中或在大型工业设施中燃烧以获得能量的木质颗粒。

这可能有助于电力部门减少煤炭使用，尽管用木材燃烧电力并不是没有争议的。前面提到的关于来自脆弱生态系统中的整棵树的木质颗粒的担忧，例如，特别是像树木繁茂的湿地或古老的森林。即使它们来自种植园或废木材，它们的排放仍然可能威胁到人类健康，如果它们是活树不断抵消其二氧化碳排放的系统的一部分，它们只比煤气更友好。

然而，供应问题取决于废木材燃烧能源的规模。在美国的一些森林中有大量的低价值木材，一些专家称它可以负责任地用作能源。“在美国东北部的大部分地区，有很多低用量的木材在任何市场都没有使用过，”根据宾夕法尼亚州立大学的一份情况说明书。“在宾夕法尼亚州，一些研究估计，每年可持续收获的低用量木材的使用量为600万至800万干吨。”

一些评论家指出，废木材在生态意义上并不总是“浪费”，因为它为筑巢的鸟类和其他野生动物提供了重要的栖息地。与此同时，倡导者们认为减少管理森林中的碎片的重要性，这可以减少火灾风险，并为树木增加更大的空间。他们说，生物质产业通过为土地所有者提供低价值木材市场，为此提供了更多的经济激励。

“只要我们有成长的森林，我们就需要照顾它们，”加州树木农民Gary Hendrix 在2017年告诉美国森林基金会，解释了一个新的生物质工厂和热电联产工厂如何创造市场让他在他的财产上稀释低档木材。“合适的市场确实可以提供帮助。”

据非营利性生物质能源资源中心（BERC）称，由于生物质是当地生产，收获和加工的，因此通常可以在农村地区提供经济增长。该集团补充说，与通常出口燃料美元的化石燃料系统不同，生物质能源往往会将资金用于当地经济中的燃料。

木屑颗粒可以帮助农民加热温室，以及其他用途。（照片：gyn9037 / Shutterstock）

除了出售之外，土地所有者还可以利用废木材作为其自身目的的能源。一些农民至少将一些生物质燃烧在炉子或锅炉中进行农场供暖，这可以提供更高的效率，更低的能源费用和更少的碳排放。在2008年至2015年的佛蒙特大学研究中，安装生物质温室加热系统的种植者每年平均节省近2,700美元的净燃料成本，系统在4。8年内全额支付费用。

“锅炉制造热水，我们可以在多个温室中使用它们通过绝缘PEX管道将它们连接到一起。一旦进入温室，我们用热水风机盘管转换为热空气，将其放入地下进行根区加热或者在我们的垫子加热系统的长凳上开始，“佛蒙特州费尔法克斯的River Berry农场的共同所有者David Marchant在接受佛蒙特食品地图集研究采访时说。“我喜欢它。我一直试图找到它的错误，但我不能。”

除了财务回 之外，减少二氧化碳排放也是许多农民的福利，佛蒙特大学扩建部农业工程师Chris Callahan补充道。River Berry的生物质锅炉帮助这个家庭拥有的有机农场每年减少5,910磅的净二氧化碳排放量 – 大约相当于5000英里的汽车旅行，他写道，或者二氧化碳封存了半英亩的松树林。

在许多情况下，收集的废木材在露天焚烧以处理它。将其作为负责任的生物量计划的一部分，可以在帮助我们逐步淘汰化石燃料方面发挥有用的作用。与此同时，它也可以为农民带来宝贵的利益。虽然废木材可能只是其中的一小部分，但在世界各地气候和经济发生巨大变化的时候，许多农民需要得到所有的帮助。