J.D. Keita a FAO regionális erdészeti tisztje az afrikai regionális irodában, Accrában, Ghánában.
Ebben a cikkben a szerző pontról pontra bemutatja a háztartási tüzelőanyagként felhasznált tüzelőanyag és faszén energiatermelését és -fogyasztását, megvizsgálja megállapításainak az erdőpolitikára gyakorolt hatásait, és javaslatot tesz az energiaigények kielégítésének módjaira. az erdőgazdálkodás és -termelés javítása a régióban.Afrika szudano-száhiliai országaiban a hazai energiaszükséglet kielégítése jelenti az erdészeti ágazat fő problémáját.
· A tűzifa a fő energiaforrás Afrika egész Szudano-Száhel-övezetében. Bizonyos esetekben közvetlenül elégetik, másokban először szénné alakítják.
A népesség növekedésével és az urbanizáció növekedésével a tűzifa iránti igény a városi területeken is növekszik. Ennek fontos következményei lesznek az erdei erőforrások kezelésére. Egyrészt még jobban megadóztatja ezeket a forrásokat. Másrészt új lehetőségeket tárhat fel az erdőgazdálkodás javításában azáltal, hogy gazdasági ösztönzőket kínál, amelyek eddig nem voltak elérhetőek.
Ez a cikk e lehetőségek kihasználásának lehetséges módját tárja fel, először összehasonlítva a szén és a fűtőfa viszonylagos előnyeit energetikai szempontból, majd bemutatva a városi területeken történő fokozott szénfelhasználás erdőpolitikai következményeit.
Ne feledje, hogy az üzemanyag kiválasztását számos tényező befolyásolja, beleértve a rendelkezésre állást, az árat, a hagyományokat és a személyes preferenciákat. Végül ezeket a tényezőket is figyelembe kell venni az üzemanyag kiválasztásának értékelésekor, bár a cikk helye nem teszi lehetővé az alapos vizsgálatot.
Azt is meg kell jegyezni, hogy az energia-lehetőségek összehasonlítása szükségszerűen viszonylag szűk változótartományra csökken az expozíció megkönnyítése érdekében. A gyakorlatban a körülmények nagyon eltérőek lehetnek olyan elemek tekintetében, mint a fa nedvességtartalma, a rendelkezésre álló technológia, a kályhák hatékonysága stb. Ezért az alábbiakban bemutatott eredmények az alapelvek illusztrálására szolgálnak, de nem a teljes tartományt képviselik.
A kérdés tehát az, hogy energetikai szempontból melyik a jobb: tűzifa vagy szén. Mindkettőjüknek megvannak a védői. A közvetlen faégetés támogatói azzal érvelnek, hogy a széntermelés rengeteg energiát pazarol el. A faszén támogatói azt válaszolják, hogy ez az állítás nem veszi figyelembe azt a tényt, hogy a faszén energiahozama sokkal nagyobb, mint az azonos súlyú tűzifa. Ezért először meg kell állapítani a folyamat valódi energiamérlegét annak megállapítása érdekében, hogy a fűtőfa szénvé történő átalakítása ahelyett, hogy közvetlenül felhasználná, általában energiapazarlás.
Akár tűzifát, akár faszenet használnak, más energiaforrásokra is szükségük van, és a nem olajtermelő fejlődő országokban a gazdasági élet minden területén figyelembe kell venni az import költségeit. Tehát, mielőtt következtetéseket vonnánk le az erdőpolitika lehetséges következményeiről, össze kell hasonlítani a tüzelőanyagot és a faszenet az importált fosszilis tüzelőanyagok fogyasztása szempontjából is, amely szükséges ahhoz, hogy ezek az energiaforrások a fogyasztók rendelkezésére álljanak.
A következő számításokban feltételezzük, hogy a fűtőfa fűtőértéke zöld színben általában körülbelül 3500 kcal/kg. A száraz tűzifa 4500–4770 kcal/kg. Faszén esetében a fűtőérték kis eltérésekkel körülbelül 7500 kcal/kg. A kőolajtermékek átlagos értéke 10 000 kcal/l.
1. táblázat: A fa és a szén energiaértéke
Fűtőérték
Wood Rend. kifejezés 8%
Faszén Rend. kifejezés 28%
2. táblázat Vízforralás különböző típusú kályhákban
Kályha típusa
Felhasznált hő (%)
Elméleti fatakarékosság
Három kőből
Nigéria-Madagaszkár felől
Továbbfejlesztett fémes
Továbbfejlesztett kerámia
Ha olyan tüzelőanyagokat használnak, mint a tűzifa, a szén és az olaj, akkor az üzemanyagban lévő teljes energia csak egy részét használják fel. Az energia hasznos részét hőenergia-hozamnak nevezzük, és azt egy kilogramm nyersanyagban rendelkezésre álló teljes energia százalékában fejezzük ki. Például, ha a főzéshez három kőből álló nem hatékony tűzhelyet használnak, akkor a kg tűzifa energiájának csak 8 százaléka kerül felhasználásra, az adott tűzifahasználat hőenergia-hozama pedig 8 százalék. Hatékonyabb kályha használata növelné ugyanazon kg tűzifa hőenergia-hozamát, mivel a teljes energia nagyobb százalékát alkalmazná a folyamatra.
A sztereó (köbméter) tűzifa súlya jelentősen változik; 200 kg a száhiliai cserjék elcsavarodott ágai esetében, legfeljebb 600 kg a tisztítási műveletek során kapott, jól formázott törzsek esetében. Végül az átlagos karbonizációs hozam (széntermelés) az alapanyag tömegének 16-30 százaléka között mozog, vagyis egy kg tűzifa 0,16–0,30 kg szén. Minél szárazabb a felhasznált fa, annál nagyobb a hozam.
Bár a szénsavasodás során elvész az energia, a megtermelt szénnek nagyobb a hozama, mint a tűzifának. Így a tűzifa hőenergia-hozama átlagosan 8 százalék, és az Afrikában használt népszerű háromkőjű kályhával akár 5 százalékra is csökkenhet. Egy tipikus szénkályha hőenergia-hozama 23–28 százalék.
Általánosságban elmondható, hogy a szén kevesebb energiát veszít el, mint a tűzifa, ha a közvetlenül felhasznált 1 kg tűzifából származó hasznos energia kisebb, mint az ugyanazon kg tűzifából szénvé alakított hasznos energia. Valójában egy kg tűzifa 3500 kcal/kg x 0,08 (termoenergetikus hozam) = 280 kcal; 1 kg széngé átalakított tűzifa (20 százalékos karbonizációs hozammal) 1 x 0,20 x 0,28 (termoenergetikai hozam) x 7500 kcal/kg = 420 kcal. Nettó 140 kcal energiaveszteség áll fenn, ha ahelyett, hogy a tűzifát szénné alakítanák (még alacsony, 20 százalékos karbonizációs hozam mellett is), közvetlenül egy kályhában használják fel, legfeljebb 8 százalékos felhasználással. Természetesen ez csak egy példa a tűzifa vagy szén felhasználásával kapcsolatos problémák egyikének bemutatására.
Szimulációk sora hajtható végre a tűzifa fűtőértékének, a felhasználás hőhatékonyságának és a karbonizációs hozam módosításával (1. táblázat). A táblázatban szereplő adatok alapjául szolgáló feltételezések szerint ahhoz, hogy a tüzelőfa ugyanolyan előnyökkel járjon energetikai szempontból, amikor közvetlenül elégetik, mint szénné átalakulva, el kell érni a 12,9, 3, illetve 8,8 százalék a 3500, 4500 és 4770 kcal tűzifa esetében, ami azt mutatja, hogy a száraz tűzifával való főzés hatékonyabb és kényelmesebb, mint a nedves tűzifával történő főzés.
Ha egyrészt 30 százalékos karbonizációs hozamot, másrészt 40 százalékos szén-szén-dioxid-termelést lehet elérni, akkor 25,7 százalékos tűzifát kell használni, hogy ez a felhasználás Ugyanazok az előnyök, mint a szénnek, feltéve, hogy a tűzifa fűtőértéke 3500 kcal. 4500, illetve 4700 kcal fűtőértékű tűzifa esetén ezek a teljesítményhatárok 20, illetve 18,8 százalékosak lennének. Ha fát égetnek háztartási célokra, nagyon ritkán lehet ilyen magas hatékonyságot elérni, ha valaha is.
Az elmúlt években több projekt is volt Afrikában a tüzelőfa-fogyasztás csökkentése érdekében. A kályhák javítását célzó kampány az elsivatagosodás elleni programokból származott, mivel a tűzifa megtakarítása kétségtelenül hozzájárul ehhez a küzdelemhez. Ezért a továbbfejlesztett kályhák terjesztésére irányuló programok fontos szempontjai az erdészeti politikának, különösen száraz területeken.
A továbbfejlesztett kályhák sok reményt keltettek, de nem kevés vitát is okoztak. Ez logikus, mivel a kályhák háziasszonyok általi használatának számos különféle eleme van, azon kívül, hogy a "háziasszony" nem homogén mértékegység.
Két fő kérdés forog kockán: egyrészt, hogy mi a hagyományos háromkő tűz valódi hatékonysága, és milyen előnyöket kínálnak a továbbfejlesztett kályhák?
Sylvain Strasfogel (1984) a Burkina Fasóban, Ouagadougou-ban működő segélyszervezetek által végzett munka eredményeire hivatkozva a következő három pontot fogalmazta meg:
· A nagy kéményes, kéményes kályhák modelljei rosszul teljesítenek, főleg azért, mert a háziasszonyok rugalmasságuk hiánya miatt nem tudják hatékonyan használni őket;· Csak a továbbfejlesztett mobil fém vagy kerámia kályhák engednek bizonyos hatékonyságot;
Ezen mobil kályhák esetében a 2. táblázat a forrásban lévő víz laboratóriumi vizsgálati eredményeit mutatja.
Ezek az eredmények nem kérdőjelezik meg a szén nagyobb hatékonyságát. Valójában a háromkőjű kályhák laboratóriumi vizsgálatok során elért teljesítménye, amely 12,76 százalék, a gyakorlatban ésszerűen 8 százalékra csökkenthető; vagyis körülbelül 40 százalékos veszteség az ideális laboratóriumi körülményekhez képest. Világosnak tűnik, hogy a hatékonyabb fatüzelésű kályhák (például a továbbfejlesztett kerámia) ritkán érnek el 20 százalékos hatékonyságot.
Energia kiadások a közlekedésben
A tűzifa vagy a szén ellátása a vidéki felhasználók számára nem igényel nagy távolságokon történő szállítást. Ez nem mindig történik meg, ha a városi területekre szállítják az ellátást. Az üzemanyag szállítása a termelőtől a fogyasztóig jelentős energiafelhasználással jár, gyakran olajból. Az energia-költségvetésben ezt a költséget is figyelembe kell venni. Az egyenlet általános kifejezése egyszerű: a tűzifa vagy a szén szállításához felhasznált energiának kisebbnek kell lennie, mint a szállított energia.
A tűzifa vagy szén szállítását afrikai városokba gyakran régi teherautók végzik, bár bizonyos mennyiséget fejben, kerékpáron vagy szekéren is szállítanak. Nehéz meghatározni az ilyen járművek átlagos használati körülményeit. Példaként említhetjük mindkét üzemanyag szervezett szállítását teherautókkal. A Maliban, a Bamako Erdészeti és Vízügyi Szolgálat erdőgazdálkodási és termelési műveletének teherautói átlagosan 37 liter üzemanyagot fogyasztanak 100 km-enként, és utazásonként átlagosan 16 fasztereot szállítanak. Ilyen körülmények között a szállított energia 3500 kcal/kg x 325 (kg/sztereó) x 16 sztereó = 18,6 x 106 kilokalória. A 8 együttható alkalmazása; százalékos termikus hatásfok, az összes 1,48 x 10 6 kcal hasznos energia a főzéshez.
A szállításhoz felhasznált energia 37 l/100 km x 10 000 kcal = 3700 kcal/km. A két energiamennyiség megegyezik egy 400 km-es út során. De mivel a járművek mindig üresen térnek vissza, a maximális szállítási távolság a felére, azaz 200 km-re csökken. Következésképpen, ha ezt a távolságot túllépik, több energia kerül felhasználásra, mint amennyit a szállított tűzifa termel. Ezenkívül egy ilyen távolság nagyon optimista, mert a teherautók néha átlagosan 75 liter üzemanyag-fogyasztást regisztrálnak 100 km-enként. ami 100 km-re csökkenti az ellátás távolságát. Így a hasznosítás hőhatékonyságának javításával növelhető az ellátási távolság. A faszén esetében, ha 28 százalékos hozammal használják, a szállításhoz felhasznált energia és a szállított energia megegyezik körülbelül 2000 km távolságon. azaz 1000 km ellátási távolságot. A szén teljesítményének 40 százalékra javításával az útvonal 3000 km lesz. vagyis 1500 km lehetséges ellátási távolság. Az eredményekhez nincs szükség kommentárra: a szén lehetővé teszi az afrikai városok számára szükséges energia sokkal nagyobb távolságokon történő szállítását.
Az olaj költségei
A nem kőolajtermelő, nagy lakóhelyű országokban - például Szenegálban és Szudánban - a faszén helyett faszén használata jelentősen csökkentheti a szállítás olajköltségeit. Vegyük például a szenegáli Dakar esetét, egy több mint egymillió lakosú várost, ahol az 1979-80 közötti éves szénfogyasztás körülbelül 100 000 tonna volt, amelynek 95 százalékát teherautók szállították.
Szenegálban az átlagos átlagos széndioxid-kibocsátás 16 százalékosra becsülve (Otchun, 1983) a teherautókkal szállított 95 000 tonna szén 593 750 tonna tűzifának, vagyis 1826 926 sztereónak (egy sztereó = 325 kg) tekinthető. Ha ezt a mennyiségű tűzifát a Mali Vízügyi és Erdészeti Szolgálat teherautóival szállítanák, ez 114 182 rakománynak felelne meg ezekben a teherautókban, átlagosan 400 km-es távolsággal. Ez pedig 168 99036 liter üzemanyag-fogyasztást jelentene, ami Szenegál 1978-as teljes benzin- és gázolaj-fogyasztásának majdnem 6 százalékát jelentené.
A gyakorlatban az üzemanyag-fogyasztás magasabb lenne, mert, mint korábban említettük, a teherautók gyakran üresen teszik a visszaútot.
Ugyanezen feltételek mellett 95 000 tonna szén szállításához 3 515 000 liter üzemanyagra van szükség (a teherautók átlagosan 4 tonna szenet szállítanak). Így a kőolajtermékek fogyasztása ötször kisebb lenne.
A tűzifa és a szén jelenlegi ára kedvez a fogyasztásnak a városokban. Valójában, ha figyelembe vesszük a hasznos energiát, a szénnel előállított kalória olcsóbb, mint a tűzifa.
Például Ouagadougou-ban 1979-ben 1 kg tűzifa FCFA 14 és 1 kg szén ára FCFA 60 volt. Ha az ouagadougoui szénfogyasztó ezt a terméket 28% -os termikus hozammal használja, akkor a kalória költsége (60/7500 x 28%) = 0,028 FCFA. Ehelyett a tűzifából származó kalória ára (14/3500 x 8 százalék) = 0,05 FCFA, vagy majdnem kétszerese.
Itt van egy másik példa:
Szenegálban a kormány meghatározza a szén árait. Az ország Erdészeti Minisztériuma arról számolt be, hogy Dakarban 1978-ban az árak 70 fa/kg fa és 25 FCFA voltak a szén egy kilogrammja után. Ebben az esetben a szén által termelt kalória még olcsóbb. Ez a helyzet azonban valóban rendellenes, mivel csak a szén előállításához használt fa ér 125 CFAF-ot, feltételezve, hogy a széndioxid-kibocsátás 16% és 25 CFAF/kg tűzifa. Ezért a szénfogyasztás hatalmas támogatást jelent az erdészeti ágazat részéről a dakari energiafogyasztás számára.
Ez egy másik fontos probléma, amelyet itt nem lehet részletezni, de két szempontot kell kiemelni:
Ha a szén ára közelebb lenne a termelés tényleges költségeihez (legalábbis az előállításához szükséges tűzifa árához), akkor a távoli területekről importált szén versenyképes lenne, ami lehetővé tenné a felvidéki területek közötti kereskedelem megszervezését, a Szavanna és Száhel övezete. Egy 1983-as FAO-tanulmány (Otchun) szerint az Elefántcsontparton előállított és Dakarba szállított egy kilogramm szén az FCFA-nak 114-be kerülne ebben a városban;· Még azokban az országokban is, ahol a kormány nem állapítja meg a szén árait, továbbra is monopólium ellenőrzése van a szállítmányozók és a teherautók tulajdonosai felett. Ez a helyzet nem kedvez a széntermelőnek, amely valójában az a gazda, aki a száraz évszakban ellátja ezt a feladatot. Talán helyénvaló lenne, ha a széntermelők szövetkezetekké szerveződnének annak érdekében, hogy több előnyt szerezzenek, elsősorban a széntermelés során végzett munkájukból, másrészt pedig fás erőforrásaik felhasználásával az energiaellátás érdekében a városi lakosság számára. Ilyen vagy olyan módon szükséges felajánlani a gazdálkodóknak az erdőgazdálkodás iránti érdeklődést.
Összefoglalva a következőket lehet megállapítani:
Hatások az erdőpolitikára
Minden energiamegtakarítás következményekkel jár az erdőkre és a környezetre, különös tekintettel a nagyvárosokra, ahol a lakosság nagyon magas koncentrációja szükségszerűen az erdők túlzott kiaknázását okozza. Hasonlóképpen, a szén megszerzésének lehetősége nagyobb távolságra lévő területekről is csökkentheti a városi területekhez közeli erdőforrásokra nehezedő nyomást.
Az a döntés, hogy a faszén helyett faszenet használnak, nem vezetne az erdőpolitika egységes változásaihoz a Szaharától délre fekvő afrikai országokban, mert nem mindegyiküknek ugyanazok az éghajlati viszonyai és ugyanazok az erdei erőforrások. Az erdőpolitika változásainak azonban van néhány közös eleme:
Ennek a politikának a végrehajtása a következő tevékenységek intenzívebbé tételét vagy megkezdését igényli:
A szubszaharai Afrika erdészeti ágazatának fő problémája jelenleg a lakosság többségének a hazai energiaellátása, és ez sokáig így is marad.
A megvitatott okokból, ha a városokban több faszenet fogyasztanának tüzelőfa helyett, akkor e termékkel hosszú távú kereskedelmet lehetne szervezni, ami fontos következményekkel járhat az erdők kezelésében és kezelésében az egész világon. Gondos kutatásra és tervezésre lesz szükség, különösen azokon a területeken, ahol a szén jelenleg nem a fő üzemanyag.