「ほとんどのペレットプラントは小規模で、平均年間生産能力は約 9,000 トンです。 2013年にペレット不足の問題が発生し、生産量はわずか約29,000トンでしたが、この部門は2016年には88,000トンに達する指数関数的な成長を示し、2021年までに少なくとも290,000トンに達すると予測されています。」

チリは一次エネルギーの 23% をバイオマスから得ています。これには、家庭の暖房に広く使用されている燃料である薪も含まれますが、地域の大気汚染にも関連しています。近年、新技術やペレットなどのよりクリーンで効率的なバイオマス燃料の開発が急速に進んでいます。ラ フロンテーラ大学の研究者であるローラ アゾカール博士は、チリのペレット生産に関連する市場と技術の背景と現状について洞察を提供します。

アゾカル博士によると、一次エネルギー源として薪を使用するのがチリの特別な特徴だという。これは、豊富な森林バイオマス、化石燃料の高価、中南部地帯の寒くて雨の多い冬に加えて、チリの伝統と文化に関連しています。

森の国

この声明の文脈を説明するために、チリには現在 1,750 万ヘクタール (ha) の森林があり、その内 82 パーセントが天然林、17 パーセントがプランテーション (主に松とユーカリ)、そして 1 パーセントが混合生産であることに言及する必要があります。

これは、現在の一人当たり年間所得が21,000米ドル、平均寿命が80年というこの国が急速に成長しているにもかかわらず、家庭用暖房システムの点では未開発のままであることを意味します。

実際、暖房に消費される総エネルギーのうち 81% が薪から来ており、現在チリの約 170 万世帯がこの燃料を使用しており、年間木材総消費量は 1,170 万 m3 以上に達しています。

より効率的な代替手段

薪の大量消費はチリ​​の大気汚染にも関係しています。人口の 56 パーセント、つまり 1,000 万人近くが、年間濃度 20 mg/m3 未満の粒子状物質 (PM) に午後 2.5 時 (PM2.5) 未満でさらされています。

この PM2.5 の約半分は薪の燃焼によるものと考えられています。これは、木材の乾燥不良、ストーブの効率の低さ、住宅の断熱性の低さなど、さまざまな要因によるものです。また、薪の燃焼は二酸化炭素（CO2）ニュートラルであると想定されていますが、ストーブの効率が低いことから、灯油や液化ガスストーブと同等のCO2排出量が想定されています。

近年、チリの教育レベルの向上により、社会はより力づけられ、自然遺産の保護や環境への配慮に関する要求が明らかになり始めています。

上記に加え、研究の急激な発展と高度な人的資本の創出により、この国は家庭用暖房の既存のニーズに対応する新しい技術と新しい燃料の探索を通じてこれらの課題に対処することが可能になりました。これらの代替手段の 1 つはペレットの製造です。

コンロのスイッチを切る

チリでのペレットの使用への関心は 2009 年頃に始まり、その間にヨーロッパからペレットストーブとボイラーの輸入が始まりました。しかし、輸入コストの高さが課題となり、普及は遅れました。

その使用を普及させるために、環境省は 2012 年に家庭用および産業部門向けにストーブとボイラーの交換プログラムを開始しました。この切り替えプログラムのおかげで、2012 年には 4,000 台以上が設置され、その数はその後 3 倍になりました。いくつかの地元家電メーカーの法人化。

これらのストーブとボイラーの半分は住宅部門にあり、28% は公共機関に、約 22% は産業部門にあります。

木質ペレットだけではない

チリのペレットは、主に一般的なプランテーション種であるラジアータ パイン (Pinus radiata) から生産されます。 2017 年には、国の中部および南部地域にさまざまなサイズの 32 のペレットプラントが分布していました。

- ペレットプラントのほとんどは小規模で、平均年間生産能力は約 9,000 トンです。 2013年にペレット不足の問題が発生し、ペレット生産量はわずか約2万9000トンだったが、この部門は2016年には8万8000トンに達する指数関数的な成長を示し、2020年までに少なくとも19万トンに達すると予測されているとアゾカール博士は述べた。

森林バイオマスが豊富であるにもかかわらず、この新しい「持続可能な」チリ社会は、高密度バイオマス燃料を生産するための代替原料の探索に起業家や研究者の関心を集めています。この分野で研究を進めている国立研究センターや大学が数多くあります。

ラ フロンテラ大学の廃棄物・バイオエネルギー管理センターは、BIOREN Scientific Nucleus に属し、化学工学部門と連携しており、エネルギー潜在力を持つ地元のバイオマス源を特定するためのスクリーニング方法を開発しました。

ヘーゼルナッツの殻と小麦わら

この研究では、ヘーゼルナッツの殻が燃焼に最適な特性を備えたバイオマスであることが特定されました。さらに、小麦わらは、その入手性の高さと、わらや刈り株の燃焼という通常の行為によって生じる環境への影響の点でも際立っています。小麦はチリの主要作物で、約 286,000 ヘクタールで栽培され、年間約 180 万トンのわらを生産しています。

ヘーゼルナッツの殻の場合、このバイオマスは直接燃焼させることができますが、研究はペレット製造への使用に焦点を当てています。その理由は、地域の大気汚染問題に対処するため、公共政策により薪ストーブからペレットストーブへの置き換えが進んでいる地域の現実に適応した固体バイオマス燃料を生成するという課題に直面していることにある。

結果は有望であり、予備調査結果は、これらのペレットが ISO 17225-1 (2014) に従って木質由来のペレットに対して確立されたパラメータに適合することを示唆しています。

小麦わらの場合、不規則なサイズ、低い嵩密度、低い発熱量など、このバイオマスのいくつかの特性を改善するために焙焼試験が実施されています。

不活性環境下で中程度の温度で実行される熱プロセスである焙焼は、この農業残留物に対して特に最適化されました。初期の結果は、150℃以下の中程度の動作条件での保持エネルギーと発熱量の大幅な増加を示唆しています。

この焙焼バイオマスを用いてパイロットスケールで製造されたいわゆるブラックペレットは、欧州規格 ISO 17225-1 (2014) に従って特性評価されました。結果は幸運で、焙焼前処理プロセスのおかげで、見掛け密度が 469 kg/m3 から 568 kg/m3 に増加しました。

保留中の課題は、国内市場に参入できる製品を実現するために、焙煎小麦わらペレット中の微量元素の含有量を削減する技術を見つけて、国に影響を与える環境問題との闘いを支援することを目的としています。