(w tym także o śladzie węglowym DREWNA OPAŁOWEGO)
Ślad węglowy drewna
Ślad węglowy zdaje się kojarzyć wielu ludziom ze śladem jaki pozostawiają przestępcy, w tym także mordercy. Odkrycie śladu węglowego, podobnie jak odkrycie śladu przestępcy, skutkuje identyfikacją czyniącego złego i ukaraniem. Ślady przestępców poszukuje policja, a karę wymierzają sądy. Ślad węglowy identyfikowany jest przy pomocy systemu ETS (Europejski System Handlu Emisjami), a karę finansową ponoszą wszyscy ludzie, którzy bezpośrednio, czy pośrednio, ślad węglowy pozostawili.
Jak wiadomo celem systemu ETS ograniczenie emisji tzw. gazów cieplarnianych gazów pochodzenia antropogenicznego, tj. emitowanych przez ludzi w procesach produkcyjnych, transportowych i bytowych.
Powyższe porównanie nie jest negacją systemu ETS przez autora (TJ). Określenie „życiodajny ślad węglowy” ma na celu podkreślenie, że ten ślad, tj. ślad węglowy, to cena naszego dobrobytu i komfortu życia. Utrzymanie tego dobrobytu i komfortu można osiągnąć poprzez racjonalne wykorzystanie odtwarzalnych nośników energii. Tymi nośnikami energii są biomasa i wytworzone z niej biopaliwa. (zrębki, pelety, brykiety i węgiel drzewny). Traktowanie biomasy i biopaliw tak samo jak paliw konwencjonalnych jest naukowo nieuzasadnione i – po prostu – nielogiczne.
Ślad węglowy to suma masy dwutlenku węgla (CO2), metanu, podtlenku azotu i innych tzw. gazów cieplarnianych, emitowanych podczas wytwarzania danego produktu i jego dystrybucji. Masa poszczególnych gazów cieplarnianych przeliczana jest według określonych przeliczników na masę CO2 i wyrażana zwykle w odniesieniu do masy, lub objętości, wytwarzanego produktu.
W publikacji pt. „Ślad węglowy produktów PGL Lasy Państwowe” emisje gazów cieplarnianych wyrażono w kg CO2 na 1 m3 drewna pozyskiwanego z 7miu gatunków drzew: sosna, świerk, jodła, buk, dąb, olsza, brzoza. Emisje CO2 – nazwane emisjami biogenicznymi – są sumą emisji związanych produkcją szkółkarską, zabiegami pielęgnacyjnymi po odnowieniach, zabiegami ochronnymi, pozyskaniem i zrywką drewna oraz przygotowaniem powierzchni pozrębowych do odnowienia.
Przykładowo: emisja gazów cieplarnianych w uprawie sosny – na całej ścinanej powierzchni lasu – wynosiła 913 710,16 ton. W tym czasie, tj. w czasie uprawy lasu drzewa sosny – na całej ścinanej powierzchni – pochłonęły z atmosfery 274 192 585,19 ton dwutlenku węgla (CO2).
Dzieląc matematycznie ilość pochłoniętego przez sosnę dwutlenku węgla (CO2) przez emisję gazów biogenicznych uzyskuje się ilościowy wskaźnik efektywności pochłaniania tego gazu. W przypadku sosny wynosił on 300,1 (274 192 585,19 ton : 913 710,16 ton). Ponad 300 razy więcej drzewa pochłonęły CO2 z atmosfery niż wyemitowano tego gazu do atmosfery podczas wieloletniej uprawy lasu.
Ilość pochłoniętego CO2 (w procesie fotosyntezy) przez poszczególne gatunki drzew w porównaniu do emisji biogenicznej jest następująca:
- sosna 300,1
- świerk 1 281,4
- jodła 40 765,1
- buk 23 743,1
- dąb 12 355,4
- olsza 1 161,8
- brzoza 3 596,0
Ślad węglowy drewna (wrażony masą CO2 w tonach) mieści się w zakresie od kilkset razy mniejszym (sosna) do kilkudziesięciu tysięcy razy mniejszym (jodła) od ilości zgromadzonego CO2 (także wyrażonego w tonach) w biomasie. Można zatem jednoznacznie stwierdzić: pozyskanie drewna w lasach pozostawia minimalny ślad węglowy.
Warto podkreślić, że z biomasy leśnej ok. 90% zużywane jest jako surowiec odtwarzalny, ekologiczny i neutralny środowiskowo do produkcji ok. 30 000 różnych towarów i materiałów budowlanych. Zaledwie 10% drewna, o małej przydatności do przetwórstwa, zużywane jest jako opał. Nie oznacza to jednak, że w niektórych częściach naszego kraju i regionach wielu krajach Europy właśnie drewno jest podstawowym paliwem zapewniając lokalnie pełne pokrycie potrzeb grzewczych.
Należy jeszcze dodać: las nie jest wieczny, bo każde drzewo leśne kończy nieuchronnie swój rozwój i zaczyna zamierać. Przecież, gdyby tak nie było to drzewa z okresu kambryjskiego wciąż byłyby w lasach. Nie ma ich ! Wyginęły naturalnie, bez udziału człowieka. Gdy współczesny człowiek nie wykorzysta rozsądnie drewna z współczesnych drzew leśnych – zanim zaczną naturalnie zamierać – to i tak znikną one bez śladu po pewnym czasie. Zostaną rozłożone przez mikroorganizmy na dwutlenek węgla, ten sam gaz jaki powstaje przy spalaniu. W sensie chemicznym rozkład biologiczny i spalanie nie różnią się wcale. Rozsądne wykorzystanie drewna polega, między innymi, na jego spaleniu dla ludzkich potrzeb zanim rozpadnie się ono samoczynnie w lesie (bezużytecznie dla człowieka).
Dwutlenek węgla, krążący w obiegu zamkniętym w atmosferze, jest więc gazem życiodajnym, a nie szkodliwym. Gdyby nie było tego gazu w ziemskiej atmosferze nie byłoby także życia roślinnego, zwierzęcego i nas – ludzi – w ogóle na Ziemi.
Dlaczego liczy się ślad węglowy ?
Podstawowym celem obliczeń masy emisji gazów cieplarnianych przy produkcji i transporcie (a także magazynowaniu) wszelkich produktów jest określenie wielkości podatku jaki płaci nabywca danego produktu w ustalonej arbitralnie wielkości. Arbitralnego ustalenia wysokości opłaty (w EURO/tonę CO2) dokonuje wyznaczona do tego agenda Unii Europejskiej. Podatek płaci formalnie producent danego produktu (towaru), ale w istocie płaci go nabywca (konsument), gdyż opłata producenta dodawana jest do jego kosztów produkcji.
Warto byłoby zatem wiedzieć o ile wzrasta cena jakiegokolwiek produktu (towaru), którą z własnej kieszeni pokrywa nabywca (klient). Na ogół nikt tego nie dostrzega w cenie każdego produktu, bo nie jest ten składnik (to jest cena śladu węglowego) wyróżniony. To poważne zaniedbanie, bo dobrze byłoby wiedzieć ile każdy z nas płaci za emisję gazów cieplarnianych. Świadomość swojego przyczyniania się do wielkości tej emisji byłaby zapewne większa.
Uzasadnieniem tych obliczeń i opłat jest presja na ograniczenie emisji tzw. gazów cieplarnianych. Część środowiska naukowego ocenia, że emisja gazów cieplarnianych powoduje istotne zmiany klimatu na Ziemi. Część naukowców kwestionuje ten pogląd, tj. że wpływ emisji antropogenicznych jest istotny. Gazy cieplarniane emitowane są w sposób naturalny do atmosfery – bez udziału człowieka. Podział opinii naukowców, jaki wynika z ich naukowych badań, jest przedmiotem publicznej polemiki, lecz decyzje o opłatach za emisje (ETS) podejmowane są politycznie. Trudno powiedzieć, czy decyzje polityczne są w pełni uzasadnione naukowo.
Przykładowe obliczenia (ze wskazaniem gdzie braku ich logiki)
Bilansowanie emisji składników spalin w Polsce jest zadaniem Instytutu Ochrony Środowiska, System nosi nazwę KOBIZE – Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarzadzania Emisjami. Emisje składników spalin gazowych i pyłowych wskaźników spalin przyjmowane są dla poszczególnych urządzeń grzewczych w jednostkach masy składników spalin i wyrażane w gramach na jeden gigadżul wytworzonej energii (g/GJ). Największy udział masowy wśród tych wskaźników ma dwutlenek węgla (w tabelach nazywany ditlenkiem węgla). W porównaniu do emisji tlenków azotu i tlenku węgla wskaźniki emisji CO2 są wielokrotnie większe.
Wskaźniki emisji CO2 dla urządzeń grzewczych (pieców, kominków, kotłów) zasilanych biomasą, lub biopaliwami wytworzonymi z biomasy, wynoszą od 101 100 g/GJ – 124 654 g/GJ (w zależności od mocy cieplnej i sposobu podawania paliwa do komory spalania).
Załóżmy, że piec o mocy cieplnej 10 kW (0,01 MW), spala w ciągu 1 godziny 2 kg drewna o wartości opałowej 15 kWh/kg (0,054 GJ/kg). Podczas spalania wytworzone zostanie 0,108 GJ energii (2 kg drewna x 0,054 GJ/kg). Jeśli kominek ma sprawność 90 %, to 0,0972 GJ energii zostanie wykorzystane do ogrzewania pomieszczenia, a reszta energii ciepła (0,0108 GJ) zostanie utracona wraz ze spalinami w kominie.
Przyjmując, że wytworzono 0,108 GJ energii, np. w piecu o mocy 10 kW- spełniającym wymogi Ekoprojektu (lub 5 klasy), z ręcznym podawaniem paliwa – to przewidywana emisja dwutlenku węgla (CO2) wyniesie 1135,15 g, zaś tlenków azotu (NOx) 11,88 g, tlenku węgla (CO) 147,744 g i 1,62 g tlenków siarki. Powyższe obliczenia wykonano na podstawie normatywnych, tabelarycznych, zestawień wielkości emisji składników spalin przyjmowanych w KOBIZE.
Podstawowa, elementarna, naukowa wiedza z zakresu biologii jest następująca: obieg dwutlenku węgla w przyrodzie odbywa się w cyklu zamkniętym. Uwolniony w procesie spalania drewna dwutlenek węgla, zostanie ponownie pochłonięty przez drzewa w procesie fotosyntezy. Oczywiście dwutlenek węgla nie jest „znaczony” i jego pochłanianie nie musi być w tym samym miejscu w lesie i odbywać się natychmiast. Chodzi tutaj o BILANS. Jeśli przyrasta tyle samo biomasy leśnej w ciągu roku ile jest jej spalane, to bilans jest zerowy. Gdyby spalać tylko drewno do celów grzewczych to jego ilość w atmosferze nie zmieniałaby się skutkiem spalania ! Niestety, tej elementarnej prawdy naukowej, wielu ludzi – w tym decydenci i ekolodzy – nie przyswoili sobie w szkole podstawowej.
Uwzględnianie emisji dwutlenku węgla podczas spalania biomasy jest wiec nielogiczne. Skoro ten gaz pozostaje w cyklu zamkniętym to nie powinien być uwzględniany w bilansach KOBIZE – jeśli paliwem jest biomasa, lub produkty jej przetwarzanie (zrębki, pelty, brykiety i węgiel drzewny).
Wykorzystanie biomasy na cele grzewcze jest więc działaniem racjonalnym i uzasadnionym pod każdym względem. Takie jest podejście do tego zagadnienia na cały świecie. W Polsce wykorzystanie biomasy drzewnej jest krytykowane i zwalczane… Krytykowane i zwalczane mimo, że tylko 10% biomasy leśnej (zwykle odpadowej) przeznaczone jest na opał, a powierzchnia lasów wzrasta od lat. Przyrost biomasy leśnej wzrasta od lat (mniej ścinamy masy drzew niż wynosi przyrost ich masy).
Spalając drewno w Kominkach, piecach, i kotłach Ekoprojetu – które spełniają wszystkie normy emisji – działamy ekologicznie nie zagrażając emisjami spalin ludziom i środowisku.
Uwagi ogólne
Historia Ziemi wskazuje, że w czasach gdy nie było jeszcze na niej człowieka klimat zmieniał się. Niekiedy tak radykalnie, że masowo zamierał świat roślin i zwierząt. Wyginiecie dinozaurów, czy bujnej roślinności na dzisiejszej Saharze, są przykładami destrukcyjnego wpływu klimatu na biologiczne życie. Opisy wpływu zmian klimatu nie tylko na życie biologiczne, ale także na atmosferę, powierzchnie i ukształtowanie lądów, prądy morskie itd. sugerują, że siły Natury są o wiele większe niż współczesny człowiek (w swojej pysze) nie chce przyjąć do wiadomości. Są to siły tak olbrzymie, że spowodowały katastrofy nawet dziś trudne do naukowego wyjaśnienia i wyobrażenia sobie.
Współczesny człowiek chce żyć w komfortowych warunkach. Te komfortowe warunki ma dziś większość mieszkańców Europy i Ameryki Północnej. Do podobnego poziomu życia aspirują też mieszkańcy z innych kontynentów. Zapewnienie komfort życia wymaga ogromnego zużycia energii na cele produkcyjne i socjalne. Nie można dziś – a zapewne i przewidywalnej przyszłości – zapewnić tego komfortu życia bez pozyskiwania energii w procesach spalania (paliw odtwarzalnych i nieodtwarzalnych). Spalanie będzie jednak zawsze powodowało spaliny, bo taka jest natura tego chemicznego procesu. Rozpowszechnia się jednak scenariusze – nieuzasadnione, iluzoryczne – że bez spalania paliw, będzie można pozyskać energię na wszystkie cele: przemysłowe, transportowe i bytowe. Uważam (TJ), na podstawie mojej wiedzy zawodowej, że nie jest to możliwe; spalanie (w tym spalanie drewna) będzie zawsze konieczne – przede wszystkim dla ogrzewania domów i pomieszczeń.
Chciałbym w tym miejscu przypomnieć opinię jaką wyraził Milton Friedman (światowej sławy amerykański ekonomista). Brzmiała ta opinia mniej więcej tak: najlepiej wydawać własne pieniądze na siebie samego, bo wiemy ile posiadamy pieniędzy i jakie są nasze potrzeby (łącznie z hierarchią ważności tych potrzeb). Jest nieco gorzej gdy wydajemy własne pieniądze na potrzeby innych ludzi, bo nie zawsze też wiemy jakie są ich rzeczywiste potrzeby. Jeszcze gorzej gdy wydajemy nie własne pieniądze na potrzeby innych ludzi (robią to politycy przez dystrybucje podatków w państwie, mieście, czy instytucji). Najgorzej zaś gdy nie własne pieniądze wydajemy na własne potrzeby. Niegospodarność, korupcja i inne patologie są często konsekwencją tych dwóch ostatnich sposobów gospodarowania pieniędzmi. Znane są takie afery w przeszłości funkcjonowania systemu ETS.
Nie formułując jakichkolwiek podejrzeń, czy tym bardziej oskarżeń, autor (TJ) chciałby zapytać Czytelnika: który z powyższych wariantów wydawania pieniędzy (przedstawionych przez Miltona Friedmana) – w systemie ETS – dotyczy go bezpośrednio. Czy opłaty jakie ponosi kupując towary i usługi – z niewidocznym składnikiem ETS – są w jego rękach, czy też musi się tym opłatom poddać bezwolnie.
Ślad węglowy i związane z nim opłaty (ETS) jest przedmiotem licznych krytycznych uwag formułowanych zarówno w kręgach politycznych jak i naukowych. Polemiki przybierają niekiedy ostrą formę zaś spokojna, racjonalna, argumentacja ustępuje emocjonalnym – i często bezpodstawnym – oskarżeniom. Być może tak też zostaną odebrane słowa napisane przeze mnie powyżej. Od lat przekazuję naukową wiedzę na temat wykorzystania biomasy na energetyczne cele wytykając często elementarne błędy jakie napotykam w artykułach prasowych i internetowych a także wypowiedziach polityków. Nie zawsze, niestety, naukowa prawda wgrywa z emocjonalnymi poglądami i – co tu kryć – z nieczystą grą interesów.
Wspomniane na początku opracowanie pt. Lasów Państwowych wskazuje że ślad węglowy pozyskania drewna jest bardzo mały. Teoretycznie można by wyobrazić sobie utworzenie systemu, w którym ślad węglowy pozyskania drewna na opał byłby ZEROWY ! Nie byłoby żadnego śladu węglowego ! Gdyby w takim systemie prace związane uprawą lasu i pozyskaniem drewna wykonywać z zastosowaniem biopaliw (czyli także wytworzonych z biomasy) to emisja CO2 do atmosfery równoważona byłaby w pełni przez jego fotosyntezę.
Kto ogranicza i utrudnia racjonalne wykorzystanie drewna na cele grzewcze ten nie tylko przeczy elementarnej wiedzy naukowej. Taki ktoś nieświadomie, lub świadomie, neguje cele systemu ETS. Nazywam takich ludzi bezmyślnymi i nieodpowiedzialnymi.
Drewno spalane w certyfikowanych kominkach i piecach (spełniających normy Ekoprojektu) powinno być propagowane jako paliwo o znikomym śladzie węglowym, zapewniając dodatkowo bezpieczeństwo energetyczne w naszym kraju i redukując ubóstwo energetyczne.
Autor opracowania:
prof. dr hab. inż. Tadeusz Juliszewski
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie