En trærig undersøgelse:Biomasse fra skovgenopretning

USA består af mere end 2 milliarder hektar jord - hvoraf næsten 750 millioner repræsenterer skovområder.

Disse skove – tykke med duftende træer og løv – er tilflugtssteder for campister og dyreliv. Men i mange år, landforvaltning og bekæmpelse af naturbrande har resulteret i flere træer, end der forekommer under naturlige forhold. Disse tykke træmasser, samtidig med at der skabes et fredeligt miljø, tjene som brændstof til ødelæggende naturbrande forårsaget af kilder som lynnedslag og menneskelig skødesløshed.

For at reducere risikoen for naturbrand, organisationer, der fører tilsyn med landets skove, såsom U.S. Forest Service, udføre skovrestaureringsaktiviteter såsom selektiv tømmerhøst og udtynding. Alene i en håndfuld stater i det vestlige USA, skovrestaureringsaktiviteter har potentiale til at producere 0,6 til 2,1 milliarder tørre tons biomasse i form af rester og træer med lille diameter, der kan omdannes til varmekilder til boliger og virksomheder eller biobrændstoffer, der driver biler, lastbiler, og flyvemaskiner.

Undersøgelse:skovveje fører til lavpris biomasse

PNNL har indgået partnerskab med U.S. Forest Service for at hjælpe organisationer med at vurdere, hvordan man nemt og hurtigt kan prioritere restaureringsindsatsen, som ofte påvirkes i stor skala af luftkvalitetsstandarder og begrænsede budgetter.

Holdets mål - at finde en måde at reducere risikoen for naturbrande, øge vandmiljøet for fisk som laks, og styrke økosystemet, samtidig med at man vurderer økonomien ved at bruge den overflod af biomasse, der er udslynget fra restaureringsindsatsen, som energikilde.

De kombinerede vegetationsdata, modeller, analytiske teknikker, og Forest Service-software, der typisk bruges til at fastlægge budgettildelingsprioriteter for skovrestaurering for at evaluere flere faktorer, herunder tilgængelighed af biomasse. Specifikt, de fokuserede på biomasse fra kommerciel udtynding og tømmerhøst og evaluerede de leverede omkostninger til biomasse fra restaureringsaktiviteter, indregning af data fra nærliggende markeder, forarbejdning, og transportomkostninger.

Holdet brugte et skovdemonstrationsbassin i det centrale Washington State - et sted, der har et meget højt potentiale for naturbrande - som platform for deres evaluering. Velvidende, at den største risiko for ødelæggende naturbrand stammer fra et komplekst virvar af træer under naturlige forhold, de brugte et scenarie med at placere huller i trækronerne - hvilket gav en realistisk situation, der afbilder ustyrede landskaber med mere naturlige brandregimer.

"Vi indsamlede biomassetilgængelighed og omkostningsdata ved hjælp af faste omkostninger som transport af rester til en skovlanding og formaling af rester, " siger Mark Wigmosta, PNNL-videnskabsmanden, der leder den igangværende undersøgelse. "Vi har også indregnet transportomkostninger tur/retur for asfalterede, grus, og grusveje samt leveringsomkostninger for træflis til forarbejdningsanlægget."

De tidlige fund - 1,4 millioner tons økonomisk levedygtig biomasse var tilgængelig til bioenergibrug. Næsten 395, 000 tons træflis kunne være tilgængelig til en økonomisk overkommelig pris på $60 pr. ton eller mindre leveret, afhængig af møllens placering. En anden 1, 019, 000 tons kunne genereres fra møllerester. Holdet mener, at disse tal siden kunne være højere.

"Vi skabte en model til at analysere omkostningerne ved at høste resterne, bearbejde det, og transporter det så, viser den vigtige rolle, som vejnet spiller i økonomien for de endelige leverede omkostninger, " siger Wigmosta.

Analysen viste, at levering af 90 procent af flisen til et enkelt sted i bassinet ville resultere i de laveste omkostninger baseret på vejnet og overflader.

"Mens vi oprindeligt fokuserede på højrisikoområder i det nordvestlige Stillehav, teknikkerne fra denne undersøgelse kan anvendes i alle landets skove, " siger Wigmosta.

Restaurering går også svømmende for laks

Holdet viste også, at restaurering har fordele for miljøet. Specifikt, inklusive huller i trækronen muliggjorde øget vandopsamling i snepakken og forbedrede strømningsforhold for laksens levesteder i de kritiske sommermåneder.

De planlægger mere forskning for at simulere vegetationsvækst for bedre at vurdere det langsigtede, bæredygtig biomasseforsyning og ændringer i strømningen samt røg- og kuldioxidemissioner forbundet med naturbrande og foreskrevne afbrændinger.