Por qué los árboles son una fuente ideal de energía renovable

Uno de los recursos energéticos renovables más controvertidos es la biomasa leñosa, como los árboles. No debería serlo, porque la biomasa puede ser un recurso altamente sostenible, si se gestiona adecuadamente.

Viví en Hawái durante cinco años, donde trabajé para una empresa que gestionaba bosques (entre otras cosas). A veces me pedían que diera charlas en la escuela secundaria local sobre energía y sostenibilidad. Durante una charla, un estudiante dijo: “Escuché que iban a talar todos los árboles”.

En ese momento, me di cuenta de que su visión de la silvicultura era muy similar a mi propia visión de la silvicultura cuando crecía en Weyerhaeuser país en Oklahoma. En ese entonces, veía a los silvicultores como personas que cortan árboles y los asociaba con Corte limpio.

Biomasa Sostenible

Mis puntos de vista han cambiado mucho desde entonces, porque tengo una mejor comprensión de lo que hacen los silvicultores. Los silvicultores gestionan los bosques. Con un bosque manejado, a veces eso significa que cosechas los árboles como lo harías con cualquier otro cultivo. Pero gestionar un bosque también implica reemplazar lo que cortas.

Cuando se considera la biomasa como una fuente de energía, existen muchos peligros potenciales. Algunas formas de biomasa consumen muchos nutrientes y, como tales, los requisitos de fertilización pueden ser altos. Esto puede implicar una gran cantidad de combustibles fósiles para producir el fertilizante y un mayor riesgo de agotamiento del suelo. Además, algunos cultivos son grandes consumidores de agua.

Los árboles son diferentes. Durante los primeros 10 años de su vida, generan biomasa a razón de 7 a 10 toneladas secas por acre por año. Es posible que vea algunas otras fuentes de biomasa que afirmen rendimientos tan altos, pero es casi seguro que se lograron con fertilizantes y mucha agua.

Pero hay una razón aún más convincente para utilizar árboles. A diferencia de la mayoría de los cultivos de rotación corta que a veces se analizan como materia prima para la producción de combustible, los árboles pueden mejorar la calidad y la salud del suelo.

Lo que pasa es que los árboles pueden sacar nutrientes del subsuelo y concentrarlos en las hojas y la corteza. Esto termina cayendo de nuevo al suelo y añadiéndose al material orgánico en el suelo. Dependiendo del tipo de árbol que utilice, los bosques manejados pueden proporcionar combustible mientras mejoran la calidad del suelo.

Reciclaje de carbono

Por supuesto, una pregunta clave es la huella de carbono del uso de árboles como combustible. Los árboles que se queman para obtener energía liberan dióxido de carbono que fue secuestrado recientemente por el árbol.

Durante el ciclo de crecimiento y posterior quema del árbol, el inventario neto de dióxido de carbono en la atmósfera no cambia. Esto es diferente a la quema de carbón, por ejemplo, que libera dióxido de carbono antiguo y aumenta el inventario neto de dióxido de carbono en la atmósfera.

En realidad, hay factores adicionales que impactan el balance de carbono de los esquemas de conversión de madera en energía. Las raíces de los árboles, por ejemplo, secuestran carbono adicional debajo del suelo. En algunos casos, esas raíces pueden durar décadas, reteniendo carbono más allá de lo que había en la parte utilizable del árbol.

En el otro lado de la ecuación están las entradas de energía necesarias para crecer, transportar y convertir el árbol en una forma utilizable, como gránulos. Sin embargo, un análisis del ciclo de vida (ACV) puede clasificar las distintas entradas y salidas y calcular una huella de carbono.

Cómo se apilan los árboles

Afortunadamente, esto se ha hecho. Enviva Inc. es una empresa con sede en Maryland que cotiza en bolsa y el mayor productor mundial de pellets de madera sostenibles. Estos gránulos se utilizan principalmente para desplazar el carbón en las centrales eléctricas de carbón europeas.

En 2019, uno de los mayores accionistas de Enviva le preguntó a una firma de investigación independiente Investigación y análisis de impacto sin límites para revisar la sostenibilidad y el impacto del carbono de la energía de pellets de madera. Boundless utilizó literatura actual revisada por pares sobre los impactos de los gases de efecto invernadero (GEI) de los gránulos de madera para crear un análisis del ciclo de vida (LCA) de las emisiones de GEI de la cadena de suministro de gránulos de madera. Compararon la huella de carbono de los gránulos de madera frente a otros combustibles como el carbón y el gas natural.

El informe está disponible. esta página, pero hubo una serie de hallazgos importantes. En particular, el informe destacó que la bioenergía a base de madera puede complementar los recursos intermitentes como la energía eólica y solar con energía firme. Esto a menudo se hace hoy en día con plantas de energía de gas natural de ciclo rápido, pero los gránulos de madera pueden lograr esto con una fracción de la huella de carbono.

Fuente: Enviva Inc.

El carbón tiene una intensidad de gas de efecto invernadero de 1.00 kilogramos de equivalentes de dióxido de carbono por kilovatio-hora (kWH) de electricidad producida. El gas natural de ciclo combinado (CC) fue significativamente mejor con 0.44 kgCO2e/kWh.

Pero la electricidad producida a partir de pellets de madera tenía una intensidad de carbono de solo 0.13 kgCO2e/kWh, un 87 % menos que el carbón y un 70 % menos que el gas natural durante todo el ciclo de vida. Cuando se utiliza en una aplicación de cogeneración de calor y electricidad (CHP), la huella de carbono de los pellets de madera se redujo a 0.06 kgCO2e/kWh.

Estos factores fueron un factor importante detrás del plan de clima y energía 2020 de la Comisión Europea. Debido a que reconoció que la bioenergía podría ser sostenible y ayudar a Europa a cumplir sus objetivos de emisiones de carbono, este plan ayudó a crear un floreciente comercio de pellets de madera por parte de empresas como Enviva en Europa.

Por lo tanto, los árboles pueden ser una fuente ideal de energía renovable si se gestionan adecuadamente. Además de proporcionar combustible y reducir las emisiones de carbono, pueden desempeñar una importante función de reciclaje de nutrientes del subsuelo a la capa superior del suelo. Los árboles que se cortan se pueden replantar. Esto es claramente diferente, y no debe confundirse con, el uso de árboles de selvas tropicales o bosques maduros.