Получение древесного угля: Древесный уголь: производство и применение

Содержание

Древесный уголь: производство и применение

Одной из альтернатив «традиционного» угля сегодня является древесный уголь. Но в отличие от своего сородича, это экологически чистый и более безопасный в использовании продукт.

Как и его изготавливают и почему не применяют для выработки электроэнергии?

Производство древесного угля

Древесный уголь имеет общее происхождение с каменным углём. Они оба образуются из древесины, только каменный уголь формируется в результате разложения древесной породы, которое длится долгие века. А вот древесный уголь получают методом термического разложения древесины — пиролиза.

Предварительно высушенную древесную породу помещают в реторту — замкнутую стальную ёмкость, в которую не поступает воздух. Затем ёмкость устанавливается в специальную печь, где и происходит процесс нагревания. Под воздействием высоких температур материал в бескислородной среде разлагается, превращаясь в древесный уголь.

Пиролиз древесины. Фото: synergy-dream.com

После пиролиза материал обязательно подвергается прокалке. Этот процесс также проводится в печи: его суть заключается в отделении от полученного угля лишних газов и смол. На заключительном этапе реторту достают из печи, а уголь отсеивают от мелких фракций и пыли.

В зависимости от выбора «исходного материала» производят разные виды древесного угля. Также они отличаются друг от друга разной степенью содержания нелетучего углерода.

Чёрный уголь (марка А) получают из мягких пород древесины – например, тополя, липы, осины. Он считается высшим сортом древесного угля: в материале содержится как минимум 90% нелетучего углерода и не более 2,5% золы.

Из берёз, дубов, ясеней и других твёрдых пород образуется так называемый белый уголь первого сорта (марка Б), а хвойные породы (сосна, ель или лиственница) дают красный древесный уголь (марка В).

Свойства биотоплива

В результате пиролиза древесины получают уголь с большим количеством микроскопических полостей, за счёт которых он приобретает высокую поглощающую способность.

Благодаря кислороду, попадающему в поры, топливо легко горит и выделяет много тепла. Даже небольшое количество биотоплива даёт длительный жар, причём при сжигании практически не выделяется дым. Ко всему прочему, древесный уголь не склонен к самовозгоранию.

Древесный уголь. Фото: openbusiness.ru

Полученный древесный уголь состоит из углерода, водорода и кислорода. Их доля в материале зависит от температуры обугливания: чем она выше, тем выше содержание углерода и ниже – кислорода и водорода.

В среднем в древесном угле содержится около 80% углерода, причём как летучего, так и не летучего. Доля остальных веществ такова: кислорода – от 5 до 15%, водорода – порядка 4,5%.

Доля летучих веществ в продукте составляет не более 20%, золы – не более 3%, влаги – от 2-4% до 7-15% (если хранить материал в закрытых складах).

Калорийность или удельная теплота сгорания древесного угля варьируется в диапазоне от 7000 до 8000 Ккал/кг.

О характерных свойствах «классических» видов угля – бурого, каменного и антрацита – в нашем материале «Виды угля: какое топливо эффективней?».

Кому и зачем?

Древесный уголь применяют во многих сферах– к примеру, в пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Также он используется для очистки промышленных стоков и газовых выбросов предприятий, а для выплавки ценных и редких металлов он просто необходим.

Помимо этого, древесный уголь используется в качестве топлива. Например, из угольной пыли, которая вырабатывается в процессе пиролиза, производят древесно-угольные брикеты.

Древесно-угольные брикеты. Фото: farpost.ru

Материал смешивают с каким-либо сырьём (как правило, это крахмальный клейстер), после чего отправляют на механический пресс, там их обжигают под высоким давлением и сжимают в бруски определённой формы и размеров.

Брикеты из древесного угля прогорают равномерно и полностью, при этом они превращаются в золу. Теплотворная способность такого топлива составляет свыше 8000 Ккал/кг.

В основном древесный уголь, как и брикеты, используется для отопления частных домов, а не ТЭС.

Дело в том, что стоит биотопливо практически в два раза дороже, чем, например, каменный уголь.

Древесный уголь своими руками: в домашних условиях

Основные преимущества угля по сравнению с другим видами топлива:

  • Спрессованный в брикеты, он выделяет в 1,5 раза больше тепла, а горит дольше. Хотите чтобы ароматное и сочное мясо досталось всем желающим? Без проблем.

Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях? Ведь стоит такое безопасное топливо для грилинга не так дешево, как хотелось бы. Для минимизации затрат некоторые любители сочного мяса на открытом огне решают наладить процесс изготовления самостоятельно. Но это требует сноровки и знания нюансов производства.

Так, не всем известно, что от используемого сырья зависит качество углей. Марка «А» делается из твердолиственной древесины (бука, березы, дуба), «Б» – из смеси твердых и мягких пород, «В» – с добавлением к ним хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты).

Что такое уголь из дерева и как его применять с пользой для себя, знали еще пещерные люди. А бронзовый век превратил это экологически чистое топливо в важнейший объект промышленности. Сейчас во всем мире изготавливается до 9 000 000 тонн ценного сырья в год.

Если пренебречь правилами производства, результат вас вряд ли порадует – угля будет мало, он получится мельче, чем вы ожидали, слабый и с множеством трещин. Так что если вы хотите делать топливо самостоятельно, придерживайтесь полезных советов из нашей статьи. В конце концов, если первый блин будет комом, можно купить качественные брикеты для камадо и приготовить лучшее мясо на решетке, наслаждаясь процессом.


Как получить древесный уголь в домашних условиях: копаем яму

Достаточно простой способ, который пришел к нам от далеких предков. Поэтапно разберем его, чтобы вам было легче повторить каждый шаг и изготовить хорошее сырье:

  • Сначала выкапываем яму цилиндрической формы. Следим за ее стенками – они должны быть строго вертикальными. От диаметра и глубины зависит, сколько угля вы получите. Если первый показатель – до 80 см, а второй – до 50, можно рассчитывать примерно на 2 мешка топлива.

  • Утрамбовываем дно – специальным катком или ногами, если его нет. Главное, чтобы грунт не смешался с углем.

  • Занимаемся разведением костра в яме. Для этого берем мелкие ветки, обязательно сухую бересту. Средства для розжига на химической основе не используем.

  • Какими должны быть дрова? Первый совет – их необходимо очистить от коры. Она дает много дыма, продукт получается более низкого качества. Второй совет – готовым сырьем удобнее пользоваться, если заранее нарезать древесину на куски размером не более 30 см.

  • Далее переходим к производству древесного угля в домашних условиях (ниже – видео с процессом изготовления). Во время выжига подкладываем новые дрова поверх старых – как только те прогорят. Постепенно яма заполнится.

Как долго придется ждать? Сколько времени уйдет на превращение дерева в топливо, зависит от плотности исходного сырья – твердые породы горят дольше, но дают продукт лучшего качества. Приготовьтесь к тому, что последующие манипуляции вы будете производить лишь спустя несколько часов – два или три.

Перед тем как наполнять мешки, нужно дать углю остыть. Для этого на яму набрасывают зеленую траву, полученный холмик покрывают земляным слоем, выравнивают и утрамбовывают. Далее – ожидание в течение двух дней. За это время сырье остывает. После этого занимаемся просеиванием и фасовкой. Вот и все. Топливо готово – его можно использовать хоть на следующие сутки.

Помните: чем больше куски, на которые вы поделили дрова, тем дольше будет длиться выжиг.


Как самому сделать древесный уголь в бочке?

Чтобы воплотить в жизнь еще один способ, нам понадобится бочка с толстыми стенками из металла. Чем больше ее размер, тем больше будут ваши запасы. Нельзя приспосабливать под изготовление сырья емкость, применяющуюся для хранения нефтепродуктов. Если другого варианта нет, сначала выжигайте ее и только после заполняйте.

Существует два варианта выжига в бочке:

Отличий от аналогичного процесса в яме практически нет. Но есть одно уточнение – если вы используете большую по объему емкость (до 200 литров), на дне необходимо оставить шесть жаростойких кирпичей. На них следует закладывать подготовленные дрова, подгружая их до тех пор, пока кирпичи не скроются за углями. Затем помещаем на прогоревшие поленья решетку и только на нее отправляем следующие партии. Древесину кладем плотно, не допуская зазоров между элементами кладки и рядами. Заполненную бочку накрываем листом железа, как только на поверхности покажется разгоревшееся пламя.

Чтобы ускорить выжиг, можно проделать в нижней части отверстие. В него будет проходить воздух. Однако это не обязательное условие. Следите за тем, какого цвета будет выходящий дым. Если он стал сизым, самое время герметично закупорить бочку и дать ей остыть. После остается достать угли и пользоваться ими.

В этом случае емкость, заполненную дровами, необходимо накрыть крышкой из негорючего материала. Оставляем отверстия для выхода газов. Их размер – минимальный, поскольку температура внутри должна дойти до 350 градусов.

Бочка не должна находиться на земле – ставим ее на платформу. Можно соорудить ее из нескольких кирпичей, подставкой для которых служит металлический лист. Между кирпичами необходимо разжечь огонь. Он будет нагревать емкость. Через некоторое время дрова внутри нее начнут окисляться, пойдет газ. После того как он перестанет выходить, необходимо оставить бочку на огне на 2-3 часа, а после снять. Все отверстия в крышке нужно заделать.

Вот как приготовить древесный уголь в домашних условиях, приложив минимум усилий. Описанные способы – далеко не все из имеющихся и использующихся. Их главный минус – очень сложно отслеживать процесс (с закрытой бочкой – практически невозможно). Только когда вы наловчитесь и приобретете опыт в выжиге, можно будет с точностью до минуты определить, когда продукт будет готов. Встречающиеся на первых порах проблемы типичны для новичков – это или недожженное сырье, или его перегорание.


Как приспособить печь для производства древесного угля своими руками

Если у вас на даче есть дровяная печь, считайте, что вам повезло. С ней не нужны никакие дополнительные устройства. Вам не придется копать яму или искать емкость для подготовки топлива. Можно выбирать то, что уже прогорело, и сразу опускать в емкость для остывания (керамическую бадью, ведро). Процесс прост и за ним очень удобно следить.

Вот несколько советов для тех, кто решил изготовить древесный уголь в домашних условиях, используя дровяную печку:

  • Куда класть готовый продукт? Не рекомендуется брать для этого бочки или ведра из металла – можно обжечься. Выложив все сырье, плотно закройте емкость крышкой, дайте ее содержимому остыть.

  • Куда деть отсев? Если выбрасывать крошку жалко, переработайте ее в брикеты и используйте их для розжига гриля.

  • Как делать больше угля в домашних условиях? Есть один способ – рискованный, но эффективный. Когда дрова хорошенько разгорятся, необходимо плотно закрыть все дверцы и заслонки. После этого нужно выждать 15 минут – за это время древесина должна перегореть. Затем остается только выгрести готовое сырье и поместить его в герметично закрытое ведро или бадью – чтобы остыло.

Именно печь подходит для изготовления древесного угля своими руками в домашних условиях больше всего – с ней вы будете видеть результат и контролировать выжиг. А если вам не хочется возиться, уже готовые брикеты всегда можно купить.

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля

Технология производства древесного угля относительно проста, но все-таки требует определенной культуры производства и владения особенностями технологических процессов. Несоблюдение технологических процессов приводит к снижению выхода угля, уголь получается с трещинами, мелкий, пахнущий смолами, недожженный. 

 

Для получения угля из древесины, она должна пройти процесс пиролиза, разложения без доступа кислорода. Древесина разлагается, под воздействием нагрева, в реторте – стальной емкости с плотно закрывающимися загрузочными отверстиями, нагрев происходит путем помещения реторты в специальную печь.

 

Газы, которые выделяются в процессе пиролиза, отводятся через специальную трубу от реторты в топочную камеру и там сжигаются. За счет постоянного поступления выделяемого газа в топку, происходит минимальный расход дров для поддержания горения. Пиролиз можно разделить на три основных этапа, которые отличаются между собой по контрольным замерам и видимым признакам.

Сушка древесины – это первый этап. Она происходит при температуре менее 150°С , из сырья выходит влага. Технический процесс как раз начинается с того, что измельченные до нужного размера березовые дрова кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и ставят в сушильную камеру.Сырье должно соответствовать ГОСТ 24260-80.

Для измельчения заготовок до оптимального размера, длина не более 0,5 м и диаметр не более 0,1-0,15 м используют специальный станок - электрической дровокол колун.

После того как древесина прошла сушку, реторту, с помощью грузоподъемного механизма (например кран-балки) , перемещают в пиролизную камеру. Там происходит второй этап — собственно пиролиз, сухая  перегонка.

Из-за того что древесина состоит из целого комплекса органических соединений, процесс распада древесины получается весьма сложным. Органические соединения имеют разный  молекулярный вес, поэтому происходящие между ними химические реакции тоже различны. В рамках данного сайта имеет смысл описать лишь в общих чертах эти реакции, так как рассчитывать или детально описывать все эти реакции будет трудно .

 

В общем, в процессе пиролиза проходят последовательные и параллельные химические реакции, которые приводят к появлению новых и разрыву старых, существовавших до термической обработки, связей. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции.

Первым начинает распадаться ксилан, при температуре 150°С, процесс продолжается и при 250°С и более. Этот процесс ведет к обр азованию таких веществ, как уксусная кислота, фурфулол и газы.

Кроме этого, на поверхности древесины при температуре 170-200°С начинают расщепляться гемицеллюлозы.

Следующим начинает распадаться лагнин, при температуре 200°С , что ведет к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.


На этом этапе можно выделить период называемый экзотермическим, он очень важен для всего процесса углевыжигания в целом. В этом периоде пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С. Температура древесины начнет увеличиваться самопроизвольно, пока все тепло экзотермы не выделиться.

Для следующего этапа, прокалки угля, снова потребуется подвод внешнего тепла.

Третий этап – прокалка угля. Если на предшествующем этапе происходило образование угля, то на этом смолы в небольшом количестве и много неконденсируемых газов отделяются от образовавшегося угля. Это происходит при температурах от 350 °С  и до 550°С . Прокалка проходит все в той же пиролизной камере.

  Завершаюий этап - охлаждение, упаковка, хранение. После того как процесс пиролиза закончился реторты с готовым углем с помощью кран-балки вынимают из пиролизной камеры поочередно или попарно, и устанавливаются в кассету для остывания. Время охлаждения изменяется в зависимости от внешних факторов (время года, наличия или отсутствия ветра, осадков).

Остывшие реторты опять поднимают и вывешивают над фасовочной установкой, после открытия нижних разгрузочных отверстий - опорожняются. Далее уголь проходит отсев от мелких фракций и пыли, фасуется, взвешивается и пакеты с углем зашиваются.

Упакованная продукция хранится на складе до дальнейшей отгрузки потребителям.

Освобожденные от угля реторты снова заполняются дровами и помещаются в сушильную камеру.

 

Смотрите также:

Производство и технология производства древесного березового угля

Используемое нами оборудование для производства древесного угля является стационарным с горизонтальной и вертикальной загрузкой. Наши установки обеспечивают производство древесного угля марки А (высший сорт) согласно ГОСТу 7657-85 из березовых и дубовых дров. Наше оборудование экологически безвредно и экономически выгодно, что обеспечивает низкую конечную стоимость древесного угля.

 

Складирование древесного угля

Выход готовой продукции в виде древесного угля составляет более 4-ех тонн в сутки.

Процесс производства древесного угля заключается загрузке березовых или дубовых дров внутрь печи пиролиза, которая имеет съемный реторт, и систему отвода выделяемых газов в специальную топку, где жидкие и газообразные продукты перегорают, обеспечивая потребность печи в тепле для пиролиза.

Пиролиз – бескислородное сжигание древесины. Выделяемые газы ничем не отличаются от газов, выделяемых бытовыми дровяными печами.

Производственная база нашей компании имеет большую складскую площадь, на которой постоянно содержится готовая к отгрузке продукция в количестве порядка 10 тонн.

На нашем производстве древесного угля соблюдается правила пожарной безопасности для предприятий лесохимической промышленности.

 

Дрова перед загрузкой

Технические условия, по которым изготавливается древесный уголь, получаемый при пиролизе и углежжении березовых и дубовых дров. Древесный уголь, производимый нашей компанией, изготовлен по требованиям межгосударственного стандарта по регламенту, утвержденному в установленном порядке.

Свойства исходного продукта: древесина высшего сорта пород первой группы (береза и дуб). Массовая доля золы получаемого древесного угля не более 2,5 %. Количество твердого углерода более 90 %. Влажность не превышает 6 %.

Физико-химические свойства производимого нами угля соответствуют нормам ГОСТа 7657-84.  Данный продукт подходит для производства сероуглерода и активного угля.

Для древесного угля допускается повышение массовой доли фракций при транспортировке из расчета на 100 км пути не более 0,8 %. Важно учитывать по требованиям безопасности, что нижний уровень концентрации для возгорания древесно-угольной пыли составляет 128 г/м3.

Березовые дрова

 

 

Древесный уголь обладает свойством самовозгорания при температуре более 340 градусов Цельсия, так как это горючее вещество с твердой пористой структурой.

Перед отправкой произведенного нами древесного угля он доводится до состояния стабилизации, так как свежеприготовленный уголь имеет свойство самовоспламеняться, если его суммарный объем превышает 100 дм3.

 

 

Древесный уголь перед упаковкой

Для складирования древесного угля не допускается контакт продукта с различными окислителями и концентрации древесно-угольной пыли, исходя из уровня 6 мг/м3 складской зоны. Свойства пожарной опасности – 4 класс.

Древесный уголь – малоопасный продукт, при пожаре следует использовать для тушения воду или пену.

Упаковывается древесный уголь в бумажные мешки согласно ГОСТ 2226. Хранение и транспортировка так же соответствуют ГОСТ 28670. После упаковки бумажные мешки зашивают металлическими скобами.

Наша компания гарантирует полное соответствие производимого нами древесного угля требованиям общепризнанных стандартов производства древесного угля марки А  при правильном хранении и транспортировки продукта. Срок предоставления гарантии составляет один год со дня изготовления угля.

«Как делают уголь для барбекю?» — The Village Україна

Даже если пикник запланирован в лесу, многие предпочитают не заниматься поиском дров на месте и покупают в супермаркете поленья или специальный уголь для барбекю. Уголь выглядит как перегоревшая древесина, отчего возникает вопрос: почему он горит? За ответом мы обратились к учредителю компании Grillbon, занимающейся производством древесного угля и угольных брикетов.

 

 Как делают уголь для барбекю?

 

  

Иван Бондарчук

учредитель Grillbon

Для производства древесного угля используют твердолиственные породы деревьев — берёзу, дуб, граб, ясень, черешню, яблоню. Самый прочный и плотный получается из берёзы и граба. Уголь для барбекю делают по двум технологиям — кусковой и брикетной.

Производство угля из кусковой древесины имеет несколько

этапов. Сначала сырьё подготавливают: нарезают, измельчают и сушат. Затем помещают в углевыжигательную печь, температура в которой достигает 450°С. Здесь происходит процесс пиролиза древесины, то есть её термическое разложение в вакууме. После этого уголь должен остыть в печи, также без доступа кислорода. Затем его достают и оставляют остывать ещё на 30 часов. Если не сделать этого, уголь может самовоспламениться. Процесс остывания называют стабилизацией. В завершение кусковой древесный уголь фасуют в мешки.

Если не соблюдать технологию производства, выход угля снижается, он получается мелким, пахнущим смолами, недожжённым. Самая распространённая причина уменьшения количества угля на выходе — попадание кислорода в печь, из-за чего происходит выгорание части массы.

Если производить уголь по брикетной технологии, то в качестве сырья нужно использовать уже готовый мелкий древесный уголь. Его смешивают с клейстером и крахмалом, а из получившейся массы с помощью пресса формируют брикеты. Основное преимущество древесноугольных брикетов — они плотнее, потому дольше горят, 4–5 часов (обычный древесный уголь — 1,5–3 часа). Перевозить брикеты тоже удобнее: они тяжелее, но занимают меньше места. Кроме того, они дают ровный жар.

  

 

Бизнес план производства древесного угля с расчетами

Производство древесного угля, ориентированное на местный (локальный) рынок, с мощностью выпуска до 500 тонн в год, предполагает использование небольшой численности персонала. Этот вариант реализуем, если используется современное оборудование, в том числе и средства малой механизации. Все это потребует достаточно подготовленного к работе с техникой персонала.

Общая схема штатного расписания компании по выпуску древесного угля, с мощностью выпуска товарной пакетированной продукции до 50 т в месяц, выглядит следующим образом:

Постоянные расходыОкладКоличество сотрудниковСуммаСредняя з/п в месяц на сотрудника
Управляющий35 000135 00049 812
Мастер-технолог30 000130 00044 812
Оператор25 0006150 00025 000
Водитель-экспедитор28 000128 00028 000
Страховые взносы

64 500
Итого ФОТ

307 500

В данной схеме штатного расписания предусмотрено следующее распределение обязанностей среди персонала:

1. Управляющий (он же владелец бизнеса)  кроме того, что ответственен за общую схему организации труда, он также обязан вести первичную управленческую и финансовую отчетность, вести учет рабочего времени персонала, соблюдения им техники безопасности. Кроме этого на управляющем лежит вся работа с поставщиками сырья, компаниями-контрагентами, ключевыми клиентами, а также с различными государственными, муниципальными контролирующими и надзорными органами власти. В круг обязанностей управляющего входит работа с рекламным бюджетом, он ответственен за все маркетинговые мероприятия.

2. Мастер-технолог. На мастере-технологе лежит полная ответственность за обеспечение технической части производства, исправность, как основного оборудования — печей для обжига древесины, так и соответствующего технического снаряжения — средства малой механизации, автотранспорт, системы вентиляции и пожарного контроля. Кроме этого мастер-технолог следит за технологической дисциплиной, предусматривающей соблюдение всех необходимых стандартов и норм производства древесного угля.

3. Оператор (сменный) — в течение своей рабочей смены обеспечивает соблюдение всех технологических стандартов и требований по циклу производства древесного угля. Работа у операторов сменная — 2 дня через 2 со скользящей сменой рабочего графика.

4. Водитель-экспедитор — осуществляет доставку древесного сырья и готовой продукции, согласно технологическому графику работы компании и режима поставки основным клиентам.

Система труда (режим рабочего дня), оплаты и премирования сотрудников состоит из 2 частей.

Первая часть связана с тем, что управляющий и мастер-технолог, работают в режиме ненормированного рабочего дня. Такой режим обусловлен тем, что на этих двух ключевых должностных позициях лежит вся ответственность за деятельность компании, и как бизнеса, и как технологического производства. Для них предусмотрена оплата труда, которая строится по схеме — «оклад + премия в виде % от суммы ежемесячных продаж древесного угля».

Вторая часть определяется тем, что штатные позиции операторов и водителя экспедитора работают по сменному графику — 2 дня через 2 дня.

Для всех штатных сотрудников предусмотрена система оплаты — «оклад плюс премия», начисляемая периодически (каждые 3, 6 и 12 месяцев) по результатам работы компании по производству ДУ.

Для обеспечения финансового и налогового сопровождения деятельности производства предусмотрено использование услуг бухгалтера по отдельному договору (аутсорсинг).

Подробнее о древесном угле | Школа на ладони

Технологии прошлого

Одна из древнейших технологий производства в истории человечества — изготовление древесного угля, это подтверждают находки археологов. Это топливо, которое не дает угарного газа.

Традиционным использованием древесного угля были кузницы, для высокопрочного и пластичного чугуна тоже нужно исключительно древесный уголь. С этого угля изготавливают сорбенты. Это топливо является экологичным, так как не содержит серы, фосфора, тяжелых металлов.

Исторические факты о древнем угле

С древних времен в обществе существует специальная технология производства древесного угля. Именно с него началось развитие цивилизации. Применение в производстве древесного угля приобретает свою популярность, поэтому целью человечества является сделать этот продукт экологически чистым и эффективным.

В наше время производится огромное количество древесного угля, и в год объем его производства составляет около 9 млн. тонн.

Производят вещество по спецтехнологии, которая довольно проста, но, в тоже время, уникальна. Внедряются новые теории и оборудование, люди совершенствуют свой опыт и знания. Это помогает им в производстве угля лучшего качества.

В древности этот продукт добывали, используя древесину путем повышения температуры. Он собирался на «пожарищах», или люди специально посыпали угли золой.

В России его тоже производили с давних времен. Было большое количество кузниц, работающих на древесном угле. Возникновение металлургии на Урале связано с именем Демидовых. На их чугунно-литейном производстве вещество добывали двумя способами: кучным и ямным.

 

Углежог – профессия очень известная в России. Представителя данной профессии занимаются получением хорошего, пластичного, доброкачественного чугуна, который необходим для создания оград, различных памятников, использовали древесный уголь.

Чугун впервые стали производить на Урале. Там изготовляли всевозможные решетки и множество других видов чугунного литья. Со временем выстроили заводы по производству угля. Этот продукт получали на заводах, причем относительно экологичным способом. Одновременно стали внедряться самые простые кирпичные печи, которые топились древесным углем.

Технология производства древесного угля позволяет изготавливать несколько его видов: «белый» и «красный». «Белый» вид широко используется в Японии. Его изготавливают из дальневосточного железного дуба. За рубежом используют «красный» уголь, его получают путем углежжения при маленькой температуре.

Технологический особенности производства древесного угля

Для получения древесного вещества используют твердолиственную древесину, так как при этом он образуется плотный и прочный. Это, например, такие виды деревьев, как: осина, кустарники, хвойные деревья.

Существует еще одна технология производства древесного угля – пиролиз. Заключается пиролиз в том, что древесину прожигают так, чтобы туда не попал кислород, в результате образуется уголь, полезный для дальнейшего использования.

Существует множество способов производства угля этим способом, самый простой и примитивный – это ведро с крышкой. Древесину измельчают, складывают в ведро, накрывают крышкой и поджигают. В результате нагрева древесины, образуются смолы. Эти смолы необходимо отвести, чтобы их не было в полученном угле.

В магазины поставляется уже готовая продукция, но на производство поставка осуществляется оптом и в виде сырья, которое там перерабатывают и упаковывают.

Применение древесного угля

Древесный уголь в полной мере оценили лишь в древние времена. Состоит он на 100% из углерода, поэтому применяется на различных производствах: в промышленности, при производстве активированного угля, в сельском хозяйстве.

Применение древесного угля довольно распространено в бытовых условиях. В зарубежных странах пищу готовят на мангалах, с использованием древесного угля. Россия, в ближайшем будущем, так же перейдет на широкое использование аналогичного топлива, потому как рынки бытового древесного угля активно растут.

Уникальные свойства

Древесный уголь применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве и для производства органического удобрения терра прета. Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153. Этот материал обладает уникальными свойствами, которые вам предстоит изучить и обнаружить в своей работе.

О пиролизе древесины, научным языком

Для того, чтобы из древесины получился уголь, ей нужно пройти процесс пиролиза, разложения без доступа воздуха.
Древесина разлагается в газовой бескислородной атмосфере, в реторте, под воздействием нагрева. Реторта — это замкнутый сосуд, нагревание производят через ее стенки. Парогазы, которые образуются в процессе пиролиза, выводятся через патрубок в реторте. Далее в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.
Технический процесс начинается с того, что древесину кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и нагревают аппарат до 400-500°С. Пирометр, расположенный в рекреационном отверстии, помогает регулировать температуру.

Процесс пиролиза состоит из трех основных стадий, которые различаются между собой по контрольным замерам и внешним признакам.
Первый этап — это сушка древесины. При температуре до 150°С из сырья выделяется влага.
Второй этап — собственно пиролиз, сухая перегонка. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образовываются органические продукты. На этом этапе протекает важный для всего процесса период, называемый экзотермическим. Он заключается в том, что пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С.
Третий этап, прокалка. Если на предыдущем этапе образовался уголь, то на этом происходит отделение от него смол в небольшом количестве и множества неконденсируемых газов. Температура на этом этапе начинается с 350°С и доходит до 550°С.

 

Процесс распада древесины очень сложный, так как она состоит из целого комплекса органических соединений. Они имеют различный молекулярный вес, поэтому протекающие между ними химические реакции тоже различны. Рассчитать или детально описать все эти реакции будет трудно. Однако, в общих чертах это возможно. Первым, при температуре 150°С, начинается распад ксилана, процесс продолжается при 250°С и более.

В результате образуются такие вещества, как уксусная кислота, фурфулол и газы. При температуре 200°С начинается распад лигнина, что приводит к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.
В процессе пиролиза протекают химические реакции, последовательные и параллельные, которые сопровождаются появлением новых и разрывом старых связей, которые существовали до термической обработки. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции. Годы лабораторных исследований и полученный на производстве опыт дали возможность установить связь между протекающими процессами, между химическими составляющими древесины и продуктами, получающимися в результате ее распада. А также установить факторы, которые влияют на эти процессы. Главные показатели, которые определяют ход процесса пиролиза, — это сырье и технические условия его обработки.

Глава 5 - Земляные ямы для производства древесного угля

Глава 5 - Земляные ямы для производства древесного угля



5.1. Ямочный метод
5.2. Технические и стоимостные данные по добыче древесного угля


Использование земли в качестве защиты от кислорода и изоляции обугленной древесины от чрезмерной потери тепла - самая старая система карбонизации и, безусловно, восходит к истокам истории. Даже сегодня он, возможно, используется для производства большего количества древесный уголь, чем любой другой метод. Поэтому стоит внимательно изучить узнать его достоинства и недостатки. Очевидно, он сохраняет свое место, потому что его невысокой стоимости. Где бы ни росли деревья, обязательно должна быть земля, и это естественно что человечество обратилось к этому дешевому доступному негорючему материалу, как герметизирующему материал для ограждения обугленной древесины.

Есть два различных способа использования земляного барьера при производстве древесного угля: один - вырыть яму, положить туда дрова и засыпать яму выкопанной землей, чтобы запечатать камеру.Другой - засыпать землей холмик или груду дерева на земле (5, 12, 16, 19, 20, 21, 28). Земля образует необходимый газонепроницаемый изолирующий барьер, за которым может происходить карбонизация без утечки воздуха, что позволило бы древесному углю сгореть дотла. Оба метода, при умелом применении, могут дать хороший древесный уголь в пределах их технологических ограничений.


5.1.1. Изготовление уголь в миниатюрных ямах
5.1.2. Изготовление древесного угля в крупных карьерах


Для этого метода необходим слой глубокого грунта.Подходящие отложения мягких почву обычно можно найти по берегам ручья. Ямы можно сделать очень large, и цикл может длиться до трех месяцев (13, 31, 32). Столица вложения минимальные; не более чем лопата, топор и коробка спичек требуется. Но этот метод расточителен по ресурсам. Очень сложно контролировать циркуляцию газов в приямке. Большая часть дров сгорела в пепел, потому что в него попадает слишком много воздуха.Другая часть остается только частично карбонизированной, потому что он никогда должным образом не нагревался и не высыхал во время ожога. Кроме грубые колебания качества, есть колебания в летучих веществах, т. е. степень карбонизации в пределах допустимого древесного угля. Это потому, что в Карбонизация карьера начинается с одного конца и продвигается к другому. Следовательно, древесный уголь в начале горения, нагретый дольше, намного меньше в летучие вещества, чем уголь в конце.Для бытовых целей это не серьезная проблема, хотя это снижает общую урожайность, поскольку "жесткие" или перегоревший древесный уголь в конце обжига с его низким содержанием летучих веществ, высоким содержанием конечного углерода содержание, подразумевает низкий выход (теоретически около 30% 30%). Запись с переполнением за один конец неизбежен, чтобы сжечь заряд целиком.

Еще одна проблема с ямами - это реабсорбция пиролизной кислоты через дождь, падающий на ямы. Пиролиновые кислоты имеют тенденцию конденсироваться в листве и земле, которые используются для покрытия ямы.Когда идет сильный дождь, они снова смываются и поглощаются древесным углем. Они вызывают гниение джутовых мешков, а при горении древесный уголь выделяет неприятный дым. Тем не менее, опытные операторы, использующие не слишком большие ямы, могут сделать древесный уголь отличного качества. (31). Низкие капитальные затраты на систему позволяют использовать ее там, где много древесины, а затраты на рабочую силу низкие.

Фото 6. Земляная печь для обжига на этапе загрузки. Обратите внимание на кругляк большого диаметра, который можно использовать. Гана.Фотография Лежена.

5.1.1. Изготовление угля в миниатюрных ямках

Небольшие ямки или ямы до кубического метра или около того полезны для производства небольшого количества древесного угля из небольшой, довольно сухой древесины. Этот метод применяется на уровне села, но, как правило, он слишком низок по производительности, чтобы поставлять большие объемы в коммерческих целях. Чтобы сжечь древесный уголь таким образом, сначала разжигают костер в яме и добавляют небольшое количество сухого топлива, чтобы разжечь сильный огонь. Чтобы заполнить яму, добавляют еще дров, огонь продолжает гореть.Поверх древесного топлива укладывают слой листьев толщиной около 20 см, а затем лопатой насыпают землю толщиной около 20 см. Яму оставляют для полной карбонизации, и ее можно открыть за два дня или меньше. При разгрузке ямы может потребоваться вода для предотвращения возгорания. Древесный уголь неоднороден по качеству, и при использовании мелкой древесины и коры доля мелких частиц чрезмерна. Иногда ямы покрывают листом старого кровельного железа, засыпанным землей, оставляя несколько небольших отверстий для выхода дыма и проникновения воздуха.

5.1.2. Изготовление древесного угля в больших ямах

Типичные ямы для угля большие, и сжигание происходит постепенно от одного конца до другого. Большие карьеры, производящие 6 и более тонн древесного угля за одно сжигание, трудно контролировать, но они более эффективны в использовании рабочей силы. Несколько меньшие имеют лучший воздушный поток и производят более однородный древесный уголь, но производительность ниже, а использование рабочей силы менее эффективно.

На Рисунке 2 показан большой карьер объемом около 30 м³.Он будет вмещать около 26 м³. Предпочтительно песчаный суглинок с достаточной глубиной. Требуется около трех человеко-дней, чтобы выкопать яму, и день, чтобы добавить каналы для освещения и дыма.

Рис. 2. Ямка для древесного угля 30 м³ - продольный разрез

Рис. 2. Яма для угля 30 м³ - вид сверху - без земного покрова

Яма загружается бревнами размером 2,4 м или меньше, который легко поместится в яме. Во время погрузки следует позаботиться о том, чтобы заполнить как можно больше зазоров между бревнами с помощью веток и небольших деревянных досок, чтобы повысить объемную эффективность.Большая длина древесины, которую можно загружать в ямы, означает, что раскряжевка топорами по-прежнему остается практичным методом для небольшого оператора без капитала. Тем не менее цепные пилы получили широкое распространение. Чтобы обеспечить надлежащий нагрев древесины для обугливания, горячий газ пропускают по дну ямы, помещая загрузку на решетку из бревен.

Фото. 7. Земляная яма при сжигании. Обратите внимание на стальные дымоходы и крышку, сделанную из стальных листов, подпружиненных между стойками.Стыки между листами заделывают землей. Гана. Фото. Лежен.

Сначала примерно пять бревен, обрезанных по ширине ямы, укладываются равномерно по длине; затем четыре бревна, каждое равной длине котлована, равномерно укладываются поверх первого слоя. Эта конструкция ямы поддерживает загрузку и все же позволяет горячим газам, когда яма освещена на одном конце, проходить под загрузкой, нагревая ее по мере продвижения к дымоходу на противоположном конце. Эти горячие газы, образующиеся при частичном сжигании загруженной древесины, медленно сушат землю и нагревают остальную древесину до точки обугливания, около 280 ° C.Затем происходит самопроизвольное разложение древесины с выделением тепла с образованием древесного угля. Одновременно производятся большие объемы водяного пара, уксусной и других кислот, метанола и смол. Они также передают свое тепло высушиваемой древесной загрузке на пути к выпускному отверстию. Наконец, остатки древесины сушатся, нагреваются до точки карбонизации и превращаются в древесный уголь. Этап карбонизации может длиться от 20 до 30 дней и сопровождается заметным уменьшением объема древесной загрузки до 50-70% от ее первоначального объема.Земля, покрывающая яму, медленно опускается во время карбонизации, и любые образовавшиеся трещины или отверстия необходимо закрыть, чтобы предотвратить утечку воздуха. Существует опасность смертельного ожога для любого человека или животного, падающего или идущего по яме, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать этого.

Фото 8. Вентиляционные отверстия для шахтных печей могут быть деревянными в местах с рыхлой почвой, что позволяет избежать использования стали. Гана. Фотография Лежена.

Когда покрытие ямы опускается от одного конца до другого, ожог считается завершенным, отверстия закрываются, а яме дают остыть, что может занять около 40 дней, в зависимости от погоды.После охлаждения яму открывают и выгружают древесный уголь, стараясь отделить его от земли, песка и частично обугленной древесины. Для этого пригодятся вилы и грабли.

Природа карбонизации в яме затрудняет получение однородной карбонизированной загрузки. Древесный уголь в конце обжига обычно имеет низкое содержание летучих веществ, а последний образовавшийся древесный уголь около дымохода имеет высокое содержание летучих веществ, так как он подвергался воздействию температур карбонизации только в течение короткого времени. Кроме того, поскольку воздушный поток может быть неоднородным, в зарядке может быть значительный объем марок.Хотя бренды могут быть восстановлены и переработаны, они неэффективны в работе.

Используются ямы меньшего размера, чем показано на рис. 2. Типичная небольшая яма может иметь размеры 3 м в длину, 1,2 м в ширину и 1,2 м в глубину. Длина загружаемой древесины составляет около одного метра, и, как и в большой печи, промежутки между большими бревнами должны быть тщательно перекрыты небольшими кусками древесины, чтобы повысить эффективность загрузки и предотвратить неравномерное направление газа от одного конца к другому, ведущего к другому. продукции «брендов».

Фото. 9. Ямная печь для обжига из композитной стали и земли. Обратите внимание, что дымовые трубы закапываются в землю и используется вид дров. Гана. Фото. Лежен.

Следующие технические и стоимостные данные приведены для производства древесного угля системой больших карьеров в Гайане, где этот процесс эксплуатировался на коммерческом уровне в течение многих лет. Годовое производство сильно различается. Пиковая производительность составляла около 6000 тонн в год в 1950-х годах.

На основе данных, собранных в полевых условиях, и обсуждений с людьми, которые работали с этим методом в течение многих лет, дается следующая оценка для одного человека или бригады из пяти человек, работающих с одной шахтой.Значения указаны в днях / на человека / на карьер.

Размер котлована:

Длина 6 м x 2,70 ширина x глубина точки освещения 1,20 м x крайняя глубина напротив 2,40 м:
Номинальный объем = 29 м³
Реальный полезный объем = 26 м³

Время работы:

- закопать в мягкий песок

3. 0 человеко-дней

- для подготовки входных и выходных каналов циркуляции воздуха

1.0 человеко-дней

- валка-раскряжевка топором, транспортировка дров и упаковки (длина дров 2,40 м (8 футов))

14.0 человеко-дней

- для обрезки куста и засыпки дров (толщина куста 3 см)

2,0 человеко-дня

- засыпать песком 30 см

1. 0 человеко-дней

- для подготовки песка и кольев вокруг карьера

0.5 человеко-дней

- для разгрузки древесного угля

1,0 человеко-дней

22,5 человеко-дней

Время процесса

- карбонизация

20. 0 человеко-дней

- охлаждение (зависит от погоды, 30 дней в дождливую погоду, 50 дней в сухую) в среднем

40,0 человеко-дней

60,0 человеко-дней

На практике эту яму готовит бригада из пяти человек.Эта бригада может производить 1,5 ямы в неделю (7 дней), работая топором и лопатой, что равно 23 дням на человека на яму. К этому значению необходимо добавить еще 8 человеко-дней. Это сделано для того, чтобы обеспечить процесс карбонизации в течение 60 дней. Таким образом, общее количество человеко-дней на карьер составляет около 31. Средняя производительность карьера составляет 6,0 т. Номинальный объем печи 29 м³. Полезная емкость 90%, поэтому реальный используемый объем составляет 26 м³. При загрузке котлована тяжелой древесиной 1000–1100 кг / м³ общая возможная загрузка составит 27–28 тонн.При соотношении топливной древесины: древесного угля 4,5 к 1 можно получить 6 т на сжигание при 82-дневном цикле. Возможны три сжигания в год, что дает годовой объем производства 18 тонн. Это производство требует 31 человеко-дня на карьер x 3 = 93 человеко-дня в год.

Если, скажем, 10 000 тонн древесного угля должны производиться в год, то 10 000/6 = 1 666 ям должны сжигаться в год. На каждую сжигаемую яму требуется 31 человеко-день, в результате чего общее количество человеко-дней составляет 1 666 x 31 = 51 646 человеко-дней.

Себестоимость производства 10 000 тонн в год

Точная стоимость зависит от того, как можно организовать рабочую силу, в зависимости от продолжительности цикла работы в карьере, которая составляет 82 дня.Если 5 человек будут непрерывно копать, засыпать, осветить и разгрузить, то количество ям, которые можно сделать и разгрузить за год, будет следующим:

Количество доступных дней в году = 365 - 82 = 283, скажем, 280 дней с момента начала работы карьеров после 280 дня примерно не будут выгружены в этом году, и их добыча не будет засчитана. Таким образом, предполагается, что годовой рабочий день составит 280 рабочих дней, при этом рабочая сила будет работать круглый год. После 280 дня питы не начинаются.

5 человек могут производить за 1.5 карьеров каждые 7 дней за 280 дней 280/7 x 1,5 = 60 карьеров каждая дает 6 тонн древесного угля: годовое производство на бригаду = 360 тонн

Работа горелок составляет 8 человеко-дней на одну шахту. Для 60 ям требуется 60 x 8 = 480 человеко-дней, т.е. примерно 2 человека работают в течение года.

Предполагается номинальная чистая заработная плата без накладных расходов в размере 10,00 долларов США в день.

Строителей карьера 5 человек x 360 дней x 10 долларов США =

18 000 долл. США

Горелки 2 человека x 360 x 10 $ =

7,200

25 200 долл. США

Стоимость за тонну = 25 200/360 =

70,00 долларов США

Для производства примерно 10 000 тонн в год потребуется 28 бригад в каждой по 5 строителей и 2 горелки.

Всего = 196 человек и 1 680 ям необходимо вырывать и сжигать каждый год.

Эти расчеты предполагают совершенную организацию и не учитывают накладные расходы на рабочую силу или прибыль. Указанная стоимость указана за складированный древесный уголь для транспортировки сбоку от печи.


Производство древесного угля - Appropedia: Вики по вопросам устойчивости

В этой статье рассказывается о производстве древесного угля . Существует несколько методов обработки древесных остатков, чтобы сделать их более чистыми и удобными в использовании, а также их легче транспортировать.Наиболее распространено производство древесного угля.

Здесь стоит упомянуть, что преобразование древесного топлива в древесный уголь не увеличивает содержание энергии в топливе - фактически содержание энергии снижается. Древесный уголь часто производится в сельской местности и перевозится для использования в городских районах.

Температура пиролиза, по-видимому, является решающим фактором, определяющим выход полукокса от выхода энергии (компромисс). Разрабатываются установки гибкого пиролиза, которые могут быть настроены либо на выход угля, либо на выход газификации.Сухая биомасса может быть подвергнута пиролизу при нормальном атмосферном давлении. Для влажной биомассы может потребоваться пиролиз при более высоком давлении («сверхкритическом»), что потребует более сложной технической установки.

Когда в качестве сырья используются большие куски древесины, древесный уголь может потребоваться измельчить перед использованием (будьте осторожны: взрыв угольной пыли!). Многие виды сельскохозяйственного сырья и опавшие листья не нужно измельчать в порошок, но они сами легко распадаются на более мелкие кусочки. Для получения информации о мелкомасштабном садоводстве, пожалуйста, обратитесь к FAQ по садоводству с помощью Biochar, отличному ресурсу.

Древесный уголь можно изготавливать в печах различных типов.

Изображение 1: Традиционная земляная печь для производства древесного угля Изображение 2: Обжиговая печь на древесном угле, Кения © Heinz Muller / Practical Action Image 3 Улучшенная печь для обжига древесного угля найдена в Бразилии, Судане и Малави

Процесс можно описать, рассматривая процесс сгорания, рассмотренный выше. Древесина нагревается в отсутствие достаточного количества кислорода, что означает, что полное сгорание не происходит. Это позволяет происходить пиролизу, удаляя летучие газы и оставляя углерод или древесный уголь.Удаление влаги означает, что древесный уголь имеет гораздо более высокое удельное энергосодержание, чем древесина. Другие остатки биомассы, такие как стебли проса или кукурузные початки, также могут быть преобразованы в древесный уголь.

Древесный уголь производится в печи или яме. Типичная традиционная печь для обжига земли (см. Изображение 1) будет содержать топливо для карбонизации, которое складывается в стопку и покрывается слоем листьев и земли. После начала процесса сгорания печь герметизируют, и только после завершения процесса и охлаждения древесный уголь может быть удален.

Простое усовершенствование традиционной печи также показано на рисунке 3. Дымоход и воздуховоды позволяют создать сложную систему циркуляции газа и тепла, а при очень небольших капиталовложениях достигается значительное увеличение производительности.

Традиционный метод в Великобритании использовал зажим, который сам по себе уже является относительно продвинутой печью, которая, тем не менее, может быть изготовлена ​​на месте. По сути, это груда деревянных бревен (например, выдержанного дуба), прислоненная к дымоходу (бревна кладутся по кругу).Дымоход состоит из 4 деревянных кольев, удерживаемых веревкой. Бревна полностью засыпаны землей и соломой, поэтому воздух не проникает внутрь. Его нужно зажечь, заправив горящее топливо в дымоход; поленья горят очень медленно (холодный огонь) и превращаются в древесный уголь за 5 дней горения. Если почвенное покрытие порвалось (потрескалось) из-за пожара, на трещины закладывают дополнительный грунт. По окончании горения дымоход перекрывается для предотвращения попадания воздуха. [3] Современные методы используют герметичный металлический контейнер, так как за ним не нужно следить, чтобы огонь не пробил покрытие.

Самодельная печь для обжига древесного угля из масляного барабана

Можно сделать несколько (относительно недорогих) печей для обжига древесного угля, которые можно использовать для производства древесного угля / см. Проекты на Biochar-international стр. 1 и стр. 2. Для большинства из них требуются по крайней мере некоторые детали, которые нельзя найти в естественной среде (т. металлические части). С другой стороны, такие детали обычно служат дольше и могут быть более эффективными. Также существуют очень простые конструкции, состоящие всего из нескольких металлических частей (например, 2 бочек), см. Низкотехнологичную печь для обжига в Лэнгли Исследовательского центра НАСА.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

границ | Маргинализация устойчивого производства древесного угля в политике модернизации африканской нации

Введение

Мировое производство древесного угля за последние 50 лет утроилось с 17.3 миллиона тонн в 1964 году до 53,1 миллиона тонн в 2014 году (FAO, 2016). Шестьдесят один процент текущего мирового производства приходится на Африку (FAO, 2016), в первую очередь для удовлетворения спроса на топливо для приготовления пищи со стороны городских и пригородных домохозяйств (Mwampamba et al., 2013; d'Agostino et al. , 2015). С учетом прогнозируемого удвоения населения Африки в период с 2015 по 2050 год (ООН, 2015) и увеличения миграции из сельских районов в города в ключевых странах-производителях, включая Танзанию, Эфиопию и Нигерию (ФАО, 2016), прогнозируется рост спроса на древесный уголь.В то время как прогнозируется рост спроса на древесный уголь в Африке (IEA, 2014), доступность древесной биомассы снижается из-за широко распространенной чистой вырубки лесов (Hansen et al., 2013).

Древесный уголь можно производить без постоянной вырубки леса или деградации лесных массивов, путем защиты вырубленных площадей от возделывания, интенсивного выпаса скота и пожаров, что обеспечивает естественное восстановление. Мы используем термин «вырубить лес», чтобы обозначить долгосрочное или постоянное удаление лесного покрова и переход к землепользованию без лесов (Watson et al., 2000), при этом мы следуем определению ФАО (2003), согласно которому деградация лесов означает долгосрочное сокращение общего потенциального предложения выгод от леса, которое включает углерод, древесину, биоразнообразие и другие товары и услуги. Как заявили Чидумайо и Гамбо (2013), леса во многих тропических странах, включая Танзанию, восстановятся в течение 8–30 лет после рубки деревьев на древесный уголь. Аналогичным образом Woolen et al. (2016) обнаружили, что районы лесных массивов Мопане в Мозамбике, в которых ведется долгосрочное производство древесного угля, продолжали предоставлять большую часть экосистемных услуг, пока лесные виды продолжали доминировать в этом районе.

Устойчивое производство древесного угля требует, чтобы владельцы естественных лесных массивов поддерживали лесной покров с течением времени, а не преобразовывали его для других видов землепользования, таких как сельское хозяйство. В этом документе мы предполагаем, что производство древесного угля с большей вероятностью будет устойчивым, если страны, зависящие от древесного угля, примут и осуществят политику, которая явно поддерживает устойчивое производство и стимулирует лесовладельцев поддерживать естественные лесные массивы для устойчивого производства древесного угля. Мы предполагаем, что устойчивое производство с большей вероятностью будет достигнуто в лесных массивах с надежным владением, формализованным управлением и планами лесозаготовок, разработанными для поддержания широких экосистемных функций леса или лесной местности.Это предположение подтверждается данными из Нигера и Сенегала, где внедрение формализованного общинного производства древесного топлива привело к увеличению лесных запасов (de Miranda et al., 2010). Напротив, в Танзании и во многих других странах Африки, являющихся ведущими производителями древесного угля, производственно-сбытовые цепочки древесного угля в значительной степени неформальны, и производство продолжается в отсутствие устойчивых планов заготовки (Sander et al., 2013; Schure et al., 2013) . Неформальное производство, особенно отсутствие формализованных и устойчивых лесозаготовок, способствовало повсеместной деградации лесов и, в меньшей степени, обезлесению, особенно в непосредственной близости от концентрированных рынков, таких как большие городские районы (Chidumayo and Gumbo, 2013). Роль национальной политики в этом контексте состоит в том, чтобы задокументировать намерение страны управлять естественными лесами для устойчивого производства древесного угля, с инструментами политики более низкого уровня, устанавливающими детали того, как политика должна быть реализована. Таким образом, национальная политика обеспечивает основу для формализации устойчивого производства древесного угля и выделения лесных угодий для этой цели. Если эти предположения верны, то мы можем сделать вывод, что включение устойчивого производства древесного угля в национальную политику поможет защитить леса и предоставляемые ими экосистемные услуги.Однако мы также признаем, что формализация не гарантирует устойчивости (Schure et al., 2013), и что есть примеры попыток правительства контролировать предложение, которые, вместо этого, нарушили предложение (Ribot, 1999), и неформального производства, в котором услуги лесных экосистем поддерживаются (Ribot, 1999; Woolen et al., 2016). Мы также признаем, что в настоящее время существует немного примеров формализованного устойчивого производства древесного угля на практике (de Miranda et al. , 2010; Zulu and Richardson, 2013).Актуальность включения устойчивого производства древесного угля в национальную политику и риски отказа от него исследуются на протяжении всего документа. Несмотря на потенциальные преимущества устойчивого производства древесного угля, национальная политика многих африканских стран не учитывала эту практику даже в странах с программами развития и исследованиями, способствующими устойчивому производству [World Bank, 2009; Оуэн и др., 2013; Sander et al., 2013; CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited, 2014].

Существуют различные причины, по которым устойчивое производство древесного угля было отодвинуто на второй план в национальной политике.Mwampamba et al. (2013) выявили пять неправильных представлений об древесном угле, которых придерживаются политики и другие заинтересованные стороны, несмотря на доказательства, противоречащие этим представлениям. К ним относятся убеждения, что: древесный уголь является источником энергии в первую очередь для бедных; что использование древесного угля для приготовления пищи будет автоматически уменьшаться по мере того, как страна становится более развитой; что производство древесного угля вызывает вырубку лесов; что угольный сектор экономически неактуален; и что улучшенные печи для приготовления пищи на древесном угле уменьшают вырубку лесов. Авторы подчеркивают, что нехватка данных о торговле древесным углем помешала попыткам выработать более детальное понимание торговли среди некоторых политиков, и что в результате эти убеждения привели к неправильной политике. В этом документе также исследуется вопрос, почему политики исключили устойчивое производство древесного угля в свою национальную политику.

Различные авторы, включая Mwampamba et al. (2013) и Sander et al. (2013), подчеркнули связанные с политикой препятствия на пути повышения устойчивости производства древесного угля в Танзании.В этом исследовании мы сохраняем акцент на Танзании, но при этом более точно определяем барьеры, связанные с политикой. Мы описываем, как древесный уголь в настоящее время используется в политике в области энергетики, лесного, сельского, водного и земельного хозяйства Танзании. Мы также обновили предыдущий анализ, включив Национальную энергетическую политику 2015 г. (URT, 2015b) и проект Национальной лесной политики 2014 г. (URT, 2014), а также расширив объем анализа, включив в него землю, сельское хозяйство и водная политика. Мы оцениваем степень, в которой различные отраслевые политики учитывают устойчивое управление естественными лесными массивами для производства древесного угля.Помимо рассмотрения содержания политики, мы также кратко рассматриваем более широкий цикл политики, чтобы определить другие факторы, которые повлияли на обращение с древесным углем в национальной политике. Применяя мышление взаимосвязи, мы исследуем межотраслевые последствия текущей политики. Мы подчеркиваем взаимосвязь между устойчивым производством древесного угля, управлением естественными лесными массивами, экосистемными услугами и секторами энергетики, лесного, сельского, водного и земельного хозяйства, особенно если рассматривать их через призму изменения климата.

Документ посвящен политике Танзании, пятого по величине производителя древесного угля в Африке (FAO, 2016). Танзания выделяется с точки зрения степени, в которой древесный уголь способствовал вырубке лесов в стране. Например, в исследовании 17 стран с самыми высокими темпами обезлесения в мире средняя доля обезлесения, связанная с использованием древесного угля, составила 6,9 ± 2,3%, при этом самая высокая доля приходится на Танзанию - 33,16% (Chidumayo and Gumbo, 2013). Однако допущения, лежащие в основе этой оценки, слабо подтверждены с точки зрения взаимодействия между древесным углем и производством сельскохозяйственных культур, особенно в районах, где производство древесного угля происходит во время перехода землепользования от леса к пахотным землям.Bailis et al. (2015) подсчитали, что на заготовку древесного топлива приходится не более 20% невозобновляемой биомассы, собираемой в Танзании. В этой статье мы раскрываем некоторые связанные с политикой движущие силы обезлесения и деградации лесов. Мы также призываем разработчиков политики в таких странах, как Танзания, в которых происходят быстрые экономические изменения и изменения в землепользовании, переоценить компромиссы в землепользовании, которые достигаются между сельским хозяйством и естественными лесами, и принять политику, способствующую устойчивому производству древесного угля. и управление естественными лесными массивами.

Древесный уголь и энергетика

Связь между древесным углем и энергетическим сектором во многих африканских странах, включая Танзанию, основана на его преобладании в национальном энергоснабжении. Древесное топливо, включая древесный уголь и топливную древесину, обеспечивает 85–90% энергоснабжения Танзании (Всемирный банк, 2009 г .; URT, 2015b). В городских районах 71% домохозяйств зависят от древесного угля, в то время как дрова используются преимущественно в сельских районах [CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited, 2014]. Городское население Танзании увеличилось с <1 до 12 миллионов за последние 50 лет (FAO, 2016).Прогнозируется, что эта тенденция роста сохранится с одновременным увеличением доли населения, использующего древесный уголь (Sander et al., 2013).

Древесный уголь и лесное хозяйство

Представления о взаимосвязи древесного угля и леса были сосредоточены на лесах как вкладе в производство древесного угля и их влиянии на вырубку и деградацию лесов (Msuya et al., 2011; Mwampamba et al., 2013; Owen et al. ., 2013). Меньше внимания уделялось возможности использования древесного угля для получения доходов от устойчивого управления естественными лесными массивами, тем самым способствуя сохранению лесного покрова. Это можно объяснить низким уровнем усилий, которые были предприняты для устойчивого управления лесными массивами для производства древесного угля. Это создало «порочный круг», в котором статус-кво , незапланированного производства воспринимается как единственная серийная модель. Это заставляет политиков маргинализоваться, а иногда и пытаться запретить древесный уголь (Mwampamba et al., 2013), тем самым упуская возможность получения доходов для инвестиций в устойчивое управление, в том числе в контексте общинного управления лесами.Отсутствие инвестиций в управление лесным хозяйством увековечивает незапланированную производственную модель и тем самым усиливает ее негативное воздействие на базу лесных ресурсов. С точки зрения изменения климата, отсутствие устойчивого лесопользования приводит к выбросу парниковых газов в результате обезлесения и деградации лесов (Bailis et al., 2015).

Древесный уголь и сельское хозяйство

Связь между древесным углем и сельскохозяйственным сектором основана на распределении земли, рабочей силы и чистого первичного производства. Результат взаимосвязи между сельским хозяйством и древесным углем имеет важные последствия для лесов, учитывая, что сельское хозяйство обычно приводит к превращению лесов в пахотные земли, то есть к вырубке лесов, в то время как производство древесного угля чаще является движущей силой деградации лесов (Ribot, 1999; Chidumayo and Gumbo , 2013; Woolen et al., 2016). На одном уровне сельское хозяйство и производство древесного угля конкурируют друг с другом за землю, рабочую силу и чистую первичную продукцию, хотя и для общей цели - накормить людей.Однако, в то время как устойчивое производство древесного угля требует послеуборочного восстановления лесных массивов, растениеводство приводит к вырубке лесов. Устойчивое производство древесного угля из естественных лесных массивов экзистенциально зависит от постоянной доступности этих лесных массивов и, по умолчанию, от экосистемных услуг, создаваемых этими лесными массивами (Рисунок 1).

Рис. 1. Карта взаимосвязи для секторов энергетики, сельского хозяйства и лесного хозяйства, выделяющая компромиссы ресурсов и петли обратной связи.

Хотя данные о доле обезлесения, вызванной конкретными факторами, недоступны во многих странах (Hosonuma et al., 2012), есть много доказательств того, что сельское хозяйство является основной движущей силой обезлесения в Африке, даже в странах, таких как как Танзания, где древесный уголь также был признан важным фактором вырубки лесов (Gibbs et al., 2010; Chidumayo and Gumbo, 2013; Krausmann et al., 2013; Willcock et al., 2016). Вопрос о том, вызывается ли вырубка лесов производством древесного угля и в какой степени, поднимался несколькими авторами (Ribot, 1999; Mwampamba et al., 2013) и поднимает сложные семантические вопросы (Lund, 2015), а также выявляет пространственно неоднородное взаимодействие факторов изменения землепользования. Доступность изображений с более высоким разрешением и более частое получение изображений дистанционного зондирования помогает генерировать более надежное и более точное понимание изменений в землепользовании, включая обезлесение (Hansen et al. , 2013).

Хотя растениеводство является основной движущей силой обезлесения, оно также зависит от экосистемных услуг, предоставляемых лесами, таких как регулирование качества и стока воды, защита почв от эрозии и обеспечение среды обитания для опылителей и хищников вредителей сельскохозяйственных культур ( Foley et al., 2005; Нинан и Иноуэ, 2013). Таким образом, леса играют связывающую роль в связке между древесным углем и сельским хозяйством, особенно когда мы рассматриваем гидрологию сельскохозяйственных территорий. Связи между лесным покровом и гидрологией района сложны и варьируются в зависимости от водосбора (Brown et al., 2005; Price, 2011). Сохранение лесного покрова снижает риск и силу наводнений во многих водосборах (Bradshaw et al., 2007) и поддерживает основные потоки в некоторых водосборах, особенно в тех, которые подвержены образованию твердой поверхности и уплотнению почвы при обезлесении (Bruijnzeel, 1988; Price, 2011).Таким образом, обезлесение имеет последствия для сельскохозяйственного производства, находящегося ниже по течению, особенно для орошаемых земель. С изменением климата риски для сельскохозяйственного производства из-за колебаний стока в засушливый сезон, вероятно, увеличатся с увеличением продолжительности и засушливости сезона, прогнозируемого некоторыми климатическими моделями для некоторых частей Африки, включая части Танзании (de Wit and Stankiewicz, 2006; Watkiss и др., 2011). Таким образом, политика, поощряющая стимулы к сохранению лесного покрова, включая устойчивое использование древесного угля, также может способствовать сохранению ирригации в засушливый сезон в сельскохозяйственных районах, расположенных ниже по течению.

Связь между производством древесного угля и растениеводством еще больше связана с их общей рабочей силой. По оценке CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited (2014), в Танзании производством древесного угля занимаются 300 000 домашних хозяйств.

Большинство производителей древесного угля также являются фермерами, которые занимаются производством древесного угля в сухой сезон (Zulu and Richardson, 2013). Производство древесного угля также обеспечивает экономическую безопасность фермерам в случае неурожая или других потрясений для жизни домохозяйства ( там же, ; Jones et al., 2016). Это указывает на потенциал устойчивого производства древесного угля для повышения жизнестойкости сельских домохозяйств, уязвимых к потрясениям, связанным с изменением климата.

На компромисс между производством древесного угля и сельским хозяйством также влияет земельная политика. Устойчивое производство древесного угля требует национальной земельной политики, которая продвигает устойчивое управление лесными угодьями как землепользованием и способствует безопасному владению лесами в масштабе времени, пропорциональном 8–30-летнему циклу восстановления лесных массивов.В этой статье мы исследуем эту связь между древесным углем, энергией, лесами, сельским хозяйством, землей и водой, а также степень, в которой эти связи отражены в национальной политике.

Методы

Мы применяем интерпретирующий подход к анализу политики (Yanow, 2007), в частности внимательно читаем политические документы. Мы выбрали Танзанию в качестве примера из-за ее высокой зависимости от древесного угля среди городских домохозяйств, высокого потенциала для увеличения устойчивого производства древесного угля с учетом обширных лесных массивов в стране, а также из-за того, что авторы знакомы с торговлей древесным углем в Танзании благодаря участию в текущий проект «Преобразование сектора древесного угля Танзании», финансируемый правительством Швейцарии.

Мы рассмотрели всеобъемлющую национальную политику, включая конституцию (URT, 1977), видение развития (URT, 1999) и национальную стратегию изменения климата (URT, 2012). Мы рассмотрели национальную политику в области энергетики, лесного, сельского, земельного и водного секторов. Мы рассмотрели каждый документ национальной политики на предмет ссылок на устойчивое производство древесного угля, естественное управление лесами, древесный уголь, лесную продукцию, древесное топливо, энергию биомассы и / или другие термины с аналогичным значением. Для тех отраслевых политик, которые относятся к любому из этих терминов, мы рассмотрели дополнительные инструменты политики, включая постановления, приказы, руководящие принципы, стратегии и планы. Текст, относящийся к этим терминам, сравнивался для выявления сходства и различий между политиками. Мы сравнили способы, которыми эти термины представлены или не представлены в описаниях политики, проблемах, целях и заявлениях. В нашем сравнении мы также искали заявления о межотраслевых связях, связанных с устойчивым лесопользованием и / или торговлей древесным углем. Список рассмотренных нами программных документов представлен в Таблице 1. Мы сосредоточились на древесном угле, произведенном из естественных лесных массивов, а не на древесном угле с плантаций или топливных брикетах.Мы последовали FAO (2004) в определениях древесного угля и топливной древесины. Однако мы используем узкое определение древесного топлива для обозначения твердого, прямого древесного топлива, в частности древесного угля и дров.

Таблица 1. проанализированный политический документ Танзании.

Рассматривая содержание политики, мы сосредоточили внимание в первую очередь на стадии формулирования политики и принятия решений в политическом цикле и, в меньшей степени, на этапах определения повестки дня и реализации. Политический цикл обеспечивает концептуальную основу, основанную на упрощенной хронологии политического процесса.Ян и Вегрих (2007) представляют модель цикла из 5 этапов, включающую: определение повестки дня, формулирование политики и принятие решений, реализацию, оценку и прекращение. Постановка повестки дня - это процесс, с помощью которого вопросы выбираются или отклоняются для включения в определенную политику. Исследования по формированию повестки дня могут смотреть на то, как политики выбирают вопросы для включения в национальную политику или исключения из нее и в какую политику включать эти вопросы. Исследования по формированию повестки дня также затрагивают политические вопросы с точки зрения того, чьи проблемы входят в политическую повестку дня и кто определяет эти вопросы.Это переходит в этап формулирования политики и принятия решений, который включает в себя выбор цели политики и общей стратегии, которую необходимо проводить для достижения этих целей. После того, как политика определена, следующим шагом будет ее реализация, включая определение нормативных, финансовых и организационных деталей, а также принятие стратегий и планов. Исследование реализации политики включает в себя изучение способа реализации политики, включая ее влияние, рентабельность и взаимосвязь с другими политиками.Этапы оценки и завершения цикла политики охватывают процесс обзора политики и последующие шаги по изменению политики. В действительности, шаги часто совпадают, особенно если рассматривать такую ​​проблему, как древесный уголь, который затрагивает несколько секторов, каждый из которых следует своему собственному уникальному политическому циклу. Структура политического цикла подвергалась критике за чрезмерную упрощенность, нисходящую структуру и нечувствительность к контексту. Он также сохранился в политических исследованиях как эвристический прием, в рамках которого может применяться множество количественных и качественных методов.Признавая его недостатки, мы считаем его полезной основой для размещения наших исследований.

Результаты

Видение развития Танзании как фактор, определяющий политику сектора

Национальная политика предназначена для того, чтобы сектор мог играть свою роль в достижении более широкого национального видения. В контексте обзора отдельных секторов в документе важно понимать видение развития Танзании как ключевой фактор, определяющий содержание политики. «Видение развития Танзании до 2025 года» направлено на достижение « высококачественных средств к существованию для своего народа, достижения надлежащего управления посредством верховенства закона и развития сильной и конкурентоспособной экономики » (URT, 1999).

С точки зрения экономического развития предполагается, что к 2025 году « Экономика будет преобразована из низкопроизводительной сельскохозяйственной экономики в полуиндустриализованную… » Что касается экономических целей, в Видении говорится, что к 2025 году будет « диверсифицированная и полуиндустриальная экономика со значительным промышленным сектором, сопоставимым с типичными странами со средним уровнем дохода ». Также предполагается, что « будет стремиться к быстрому росту, эффективно обращая вспять текущие неблагоприятные тенденции в утрате и деградации экологических ресурсов (таких как леса, рыболовство, пресная вода, климат, почвы, биоразнообразие) . «Национальная концепция развития получила дальнейшее развитие в текущем пятилетнем плане развития Танзании, который включает цели« сократить потребление древесного угля в городских районах на 30% к 2020/21 году и на 60% к 2025/26 году », а также« продвигает… технологии возобновляемой зеленой энергии (биогаз, сжиженный нефтяной газ, солнечная энергия) ». В целом, это видение приравнивает современность к отходу от статус-кво , когда 75% рабочей силы занято в сельскохозяйственном секторе, где преобладает натуральное хозяйство, мелкомасштабное растениеводство (URT, 2013a) и в сторону индустриализации и более высокого уровня. качество жизни.

Древесное топливо и древесный уголь в национальной политике

Мы обнаружили, что на политическом уровне ни одна текущая национальная политика не включает цели или заявления, дающие конкретные указания по устойчивому производству древесного угля. Слово «древесный уголь» встречается в Национальной лесной политике 1998 г. (URT, 1998) ( N = 2) и Национальной энергетической политике 2015 г. (URT, 2015b) ( N = 5) семь раз. Шесть из этих семи случаев присутствуют в описании сектора и подчеркивают общую важность древесного угля как энергоносителя в Танзании или его роль в ухудшении состояния окружающей среды.В одном из направлений лесной политики содержится конкретная ссылка на ограничение экспорта древесного угля. Эти заявления цитируются в Таблице 2. Экологическая политика 1997 года использует более широкий термин «древесное топливо», а не древесный уголь, и предоставляет наиболее полное руководство, включая цели политики « минимизировать потребление древесного топлива и развивать альтернативные источники энергии и энергоэффективность древесного топлива». и способствовать рациональному использованию лесных ресурсов в сочетании с программами лесовосстановления и облесения… для внутреннего потребления и экспорта … »Термины древесный уголь и древесное топливо не встречаются в конституции и концепции развития, а также в политике в области сельского хозяйства, животноводства, земли или водных ресурсов. .В целом, существует согласованность между политикой в ​​области энергетики, лесного хозяйства и окружающей среды, в которой древесный уголь рассматривается как экологическая проблема, которую необходимо решить, прежде всего, за счет перехода на другое топливо. В таблице 3 представлен обзор и график политики и других ключевых нормативных документов, включенных в этот обзор.

Таблица 2. Заявления о национальной политике, которые включают термин «древесный уголь».

Таблица 3. Хронология ключевых политических документов, обобщающих их позицию по экологически безопасному использованию древесного угля.

Рассмотрение сквозных вопросов, включая окружающую среду, стало стандартным компонентом национальной политики в Танзании после 2003 г. (URT, 2003). Таким образом, более старые стратегии, такие как политика в отношении земли, лесов и водных ресурсов, не включают разделов по сквозным вопросам, в то время как более поздние стратегии в области сельского хозяйства, животноводства и энергетики включают политические цели и заявления, касающиеся окружающей среды как перекрестного характера. проблема резки.

Устойчивое производство древесного угля и национальная энергетическая политика

Акцент на переключении видов топлива иллюстрируется миссией Национальной энергетической политики 2015 (URT, 2015b), которая заключается в том, чтобы «предоставлять надежные, доступные, безопасные, эффективные и экологически чистые современные энергетические услуги для всех, обеспечивая при этом эффективное участие. танзанийцев в секторе.«Современная энергия определяется как« энергия, основанная на нефти, электричестве или любых других формах энергии, которые имеют коммерческие рыночные каналы, более высокую ценность тепла или содержания энергии, чем традиционная энергия ». В его заявлениях о политике биомасса включена только в связи с целью повышения эффективности использования возобновляемых источников энергии, чтобы увеличить ее вклад в диверсификацию ресурсов для производства электроэнергии (URT, 2015b). Акцент на переходе с биомассы на другие энергоносители оставался неизменным в национальной энергетической политике Танзании на протяжении последних 25 лет. Однако политика 2015 года отличается от политики в области энергетики 1992 и 2003 годов тем, что исключает любую цель, связанную с устойчивым производством древесного топлива, кроме как в контексте производства электроэнергии. Например, Национальная энергетическая политика 2003 г. (URT, 2003) содержала руководящее заявление «продвигать эффективные технологии преобразования биомассы и конечного использования в целях экономии ресурсов; снизить скорость обезлесения и деградации земель; и минимизация угроз, связанных с изменением климата ».

В период с 2010 по 2014 год правительство Танзании разработало стратегию и план действий по использованию энергии биомассы при финансовой поддержке Европейского Союза.Основная цель стратегии заключалась в следующем: « Сделать энергию биомассы устойчивой в Танзании ». В стратегии предложено пять групп мероприятий, направленных на « обеспечение устойчивости энергии биомассы в Танзании по всей цепочке создания стоимости », включая устойчивое производство древесного угля. Однако по состоянию на май 2017 года стратегия не была принята. Были также разработаны проекты политики в отношении нефти, природного газа и возобновляемых источников энергии, из которых политика в отношении природного газа была одобрена, а другие остались в форме проекта.Затем эти политики были включены в Национальную энергетическую политику 2015 года (URT, 2015b; Muhongo, 2016). Энергия твердой биомассы была исключена из национальной энергетической политики на заключительных этапах процесса пересмотра политики. Консультативный проект национальной энергетической политики включал политическую цель « для повышения производства и рационального использования ресурсов твердой биомассы » и политическое заявление « поощрение устойчивого производства твердой биомассы » (URT, 2015a). Во время процесса консультаций с заинтересованными сторонами организации гражданского общества Танзании попросили, чтобы политика содержала еще больше рекомендаций по древесному углю, и представили конкретные предложения по тексту, который будет включен в политику (TFCG, 2015a). Однако вместо предоставления более четких указаний по древесному углю цель по ресурсам твердой биомассы была впоследствии сужена, и теперь она будет относиться исключительно к биомассе в контексте производства электроэнергии. Результатом является политика, которая, с одной стороны, гласит: « Национальный энергетический баланс указывает на преобладание использования биомассы в виде древесного угля и дров, и его вклад в общее национальное потребление энергии составляет около 85 процентов », и , с другой стороны, не дает никаких конкретных указаний о том, как управлять этим энергоносителем.

Устойчивое производство древесного угля и национальная лесная политика

Национальная лесная политика, 1998 г. (URT, 1998), также признает важность древесного топлива для национальной экономики, одновременно продвигая переход на другой вид топлива, в том направлении, в котором: « Использование альтернативных доступных источников энергии будет продвигаться посредством исследований и расширение ». Кроме того, лесная политика способствует созданию « частных лесных участков и плантаций для производства древесного топлива .Национальная лесная политика Танзании 1998 года (URT, 1998) пересматривается с 2008 года, когда нулевой проект был разослан заинтересованным сторонам для комментариев, еще один проект был разослан для комментариев в 2014 году, а комитет был сформирован для доработки политики в 2017 году. Длительный процесс пересмотра частично отражает промежуточную передачу ответственности за управление лесным хозяйством от Управления лесного хозяйства и пчеловодства более автономному Агентству лесных служб Танзании (TFS), которое было создано в 2010 году.В этом документе рассматриваются как политика 1998 года, так и проект стратегического документа 2014 года. Несмотря на то, что в форме проекта, политика 2014 г. актуальна как указание на рассматриваемое направление политики.

Четыре основные цели политики 1998 года включают цель: «Обеспечить устойчивое предложение лесной продукции и услуг путем сохранения достаточной площади лесов под эффективным управлением»; и «Обеспечить стабильность экосистемы за счет сохранения биоразнообразия лесов, водосборов и плодородия почв. «Политика включает политические цели и заявления, отражающие приверженность плановому устойчивому лесопользованию как средству поставки различных лесных продуктов и экосистемных услуг, включая древесный уголь. Целью проекта лесной политики 2014 года, который практически не изменился с 2008 года, является «усиление вклада лесного сектора в устойчивое развитие Танзании, а также сохранение и управление ее лесными ресурсами на благо нынешнего и будущих поколений».Из четырех целей наиболее актуальной целью проекта политики 2014 года является «Обеспечение устойчивых поставок лесных товаров и услуг путем сохранения достаточного количества лесов при эффективном управлении». Как и в случае с политикой 1998 года, проект лесной политики 2014 года поддерживает управление лесным хозяйством на уровне общин, включая устойчивое производство древесного угля и других лесных продуктов.

URT (2002) и вспомогательные нормативные акты, руководящие принципы и приказы обеспечивают дополнительную политическую поддержку устойчиво управляемых продуктивных лесных резервов, включая сельские земельные лесные резервы. Например, Закон о лесах 2002 года наделяет сельские советы (через назначенный деревенский комитет) полномочиями создавать производственные лесные угодья в деревнях и выдавать разрешения на добычу лесной продукции, включая древесный уголь, при условии наличия планов устойчивого управления. С 1990-х годов было создано более 530 лесных заповедников сельских земель (TFS, 2012 плюс данные TFCG), включая 2,4 миллиона га лесов и лесов, однако до 2012 года ни один из них не включил устойчивое производство древесного угля в свои планы управления.Частично это можно объяснить отсутствием руководящих принципов по реализации политики, при этом руководящие принципы политики по заготовке лесной продукции в сельских лесных заповедниках сосредоточены на древесине, а не на древесном угле (TFS, 2013a). С 2012 года в рамках проекта в регионе Морогоро, возглавляемого Танзанийской группой по сохранению лесов (TFCG), осуществляется пилотное внедрение устойчивого производства древесного угля, встроенного в общинное лесопользование, в качестве демонстрации масштабирования масштабов распространения лесов на другие сельские земли.

В контексте древесного топлива в проекте Национальной лесной политики 2014 г. (URT, 2014) говорится, что «Создание частных лесных участков и плантаций, посадка деревьев на фермах для производства древесного топлива, эффективные технологии преобразования и использования древесной энергии и альтернативные источники энергии. энергия будет продвигаться.«Как и в случае с другими политиками, основное внимание уделяется переходу на другой вид топлива и посадке деревьев. Что касается лесного хозяйства, пятилетний план развития Танзании включает цель увеличения площади лесов на 130 000 га к 2020/21 году и на 160 000 га к 2025 году за счет посадки деревьев, для чего он указывает бюджет в 150 миллиардов сомони и цель в 280 миллионов. деревьев в год, для реализации Правительством (URT, 2016a). Обязательство по расширению плантаций также отражено в стратегическом плане TFS на 2014/19 год, который включает цель создания 50 000 га новых плантаций к 2019 году (TFS, 2013b).В 5-летнем плане развития указано, что все другие мероприятия лесного сектора, включая создание потенциала и управление природными заповедниками, должны оплачиваться партнерами по развитию (URT, 2016a). Хотя политика поощряет посадку деревьев в качестве топливной древесины, в действительности большинство плантаций нацелены на рынок древесины, учитывая более высокую цену за кубический метр древесины, продаваемой как древесина, чем как древесный уголь. Таким образом, замена древесного угля из естественных лесных массивов древесным углем с плантаций может быть успешной только тогда, когда древесный уголь становится более прибыльным конечным продуктом, чем древесина для владельцев плантаций.Рентабельность древесного угля с плантаций и лесных участков по сравнению с рентабельностью древесины и других лесных продуктов часто упускается из виду теми, кто предлагает использовать посаженные деревья для производства древесного угля.

Устойчивое производство древесного угля и национальная сельскохозяйственная политика

Миссия сельскохозяйственной политики 2013 года заключается в том, чтобы «способствовать преобразованию сельскохозяйственного сектора в современный, коммерческий и конкурентоспособный сектор с целью обеспечения продовольственной безопасности и снижения уровня бедности за счет увеличения объемов конкурентоспособной продукции растениеводства» (URT, 2013a). Акцент на преобразовании сельского хозяйства от традиционного производства сельскохозяйственных культур для натурального хозяйства к более интенсивной, коммерциализированной системе согласуется с Национальным видением развития. Национальная сельскохозяйственная политика гласит, что «по определению сельскохозяйственный сектор состоит из подсекторов растениеводства, животноводства, рыболовства, лесного хозяйства и охоты», а затем ограничивается сфера его применения «растениеводством». Производство древесного угля и лесное хозяйство не входят в сферу действия политики. Несмотря на то, что политика не предусматривает явного поощрения преобразования лесов или лесных массивов в сельское хозяйство, в ее точке зрения подразумевается, что 440 000 км 2 земель в Танзании «подходят для сельскохозяйственного производства.Аналогичным образом, Национальная политика в области животноводства (URT, 2006) включает 200 000 км 2 «залежей и лесов» в оценку национальных ресурсов пастбищных угодий. Свидетельства того, что это предполагает преобразование лесных угодий в сельское хозяйство, также отражены в Национальном рамочном плане землепользования на 2013–2033 годы, который включает площади лесных угодий в категории земель, предназначенных для расширения и интенсификации сельского хозяйства (URT, 2013b).

Национальная сельскохозяйственная политика неявно способствует изменению землепользования с лесных земель на сельское хозяйство, а также ставит цель увеличить площадь орошаемых сельскохозяйственных земель с нуля до нуля.От 4 до 7,1 млн га (URT, 2013a). Расширение ирригации представлено как стратегия снижения рисков для сельского хозяйства, связанных с изменением климата. Зависимость сельского хозяйства от услуг лесных экосистем признается в рамках сквозных вопросов, и есть одно политическое заявление: « должно быть усилено эффективное использование возобновляемых природных ресурсов, ».

Устойчивое производство древесного угля и национальная земельная политика

Танзания сохранила структуру землевладения, которая намеренно исключает понятие «безусловное владение» и вместо этого основывается на принципе, что вся земля является государственной землей, где право владения определяется с точки зрения «права владения».«Национальная земельная политика 1997 года (URT, 1997b) определяет пять важных характеристик, включая условия застройки, которые возлагаются на землевладельцев. Цели политики включают: « Обеспечение наиболее продуктивного использования земли для содействия быстрому социально-экономическому развитию страны и защиты земельных ресурсов от деградации для устойчивого развития ». Политика основана на принципе «используй или потеряй», где права владения привязаны к условиям застройки.Это важно в контексте понимания взаимосвязи земельной политики и древесного угля, поскольку право владения связано с землепользованием. Однако понятие «использование» не определяется как включающее или исключающее устойчивое лесопользование, включая производство древесного угля. Напротив, прямо охвачены другие виды использования, включая сельское хозяйство, как для выращивания сельскохозяйственных культур, так и для животноводства, горнодобывающей промышленности и поселений. Нет примеров передачи прав владения частным землевладельцам для устойчивого производства древесного угля из естественных лесных массивов.

В 2015 году правительство Танзании начало пересмотр национальной земельной политики. В проекте Национальной земельной политики 2016 года (URT, 2016b) сохранены важные элементы политики 1997 года, включая концепцию прав владения и категоризацию земель на сельские, общие и зарезервированные земли. В проекте политики не упоминается устойчивое производство древесного угля, хотя он включает цель « эффективной защиты, сохранения и устойчивого использования экологически уязвимых территорий », которые, как определено, включают леса.Политика подчеркивает формализацию землевладения, включая широкую выдачу предоставленных и обычных прав владения. Содействие приватизации землевладения контрастирует с фокусом лесной политики на лесных фондах общинных земель села.

Устойчивое производство древесного угля и национальная водная политика

В водной политике не упоминается термин «древесный уголь», а термин «энергия» приравнивается к электричеству. Национальная водная политика признает взаимосвязь между лесом и водой и заявляет, что « леса оказывают важное влияние на сохранение водных ресурсов. Далее в политике говорится, что при нынешних темпах роста населения Танзания переместится с 2700 кв.м. 3 на человека в год на 1200 кв.м 3 на человека в год в период с 2000/1 по 2025 год. Согласно критериям, это представляет собой переход к дефициту воды, который в широком смысле определяется как 1000 м 3 на человека в год (Falkenmark et al., 2007).

Обсуждение

Результаты нашего анализа политики Танзании в области энергетики, лесов, сельского хозяйства, земли и воды показывают маргинализацию устойчивого производства древесного угля в рамках национальной политики, несмотря на потенциальные экономические, социальные и экологические преимущества устойчивого управления естественными лесными массивами для производства древесного угля. .Наши выводы систематически документируют пробелы в политике, связанные с устойчивым производством древесного угля, и обеспечивают углубленный и обновленный анализ более широкой политической среды.

Маргинализация древесного угля наиболее ярко проявляется в энергетической политике Танзании, где в Национальной энергетической политике 2015 года (URT, 2015b) современная энергия определяется как антоним древесному топливу, как традиционный энергоноситель. Политика тогда касается исключительно современной энергетики. Это отражает глубоко укоренившееся представление о том, что древесный уголь является частью традиционного образа жизни, который видение национального развития стремится изменить, и ему нет места в модели современности, предусмотренной для страны.Отсутствие политической цели или заявления об устойчивом производстве древесного угля из Национальной энергетической политики означает, что на протяжении всего этого политического цикла не существует обязательств высокого уровня по более устойчивому производству древесного угля и топливной древесины, а также по обеспечению стратегического надзора за их поставками. или качество. Учитывая прогнозируемый рост спроса на древесный уголь и учитывая, что большинство танзанийцев полагается на древесное топливо, это упущение в политике означает, что Национальная энергетическая политика не содержит рекомендаций по основному энергоносителю Танзании, что может привести к сохранению неконтролируемого производства и сопутствующему негативному воздействию на окружающую среду. .Даже если проект стратегии Танзании по энергии биомассы будет возрожден, в отсутствие цели политического уровня в отношении древесного топлива эта стратегия не будет иметь якоря в национальной политике, что приведет к риску дальнейшей маргинализации. Это подтверждает выводы Mwampamba et al. (2013) относительно того, в какой степени глубоко укоренившиеся неправильные представления об древесном угле привели к тому, что лица, определяющие политику, выбрали политику, направленную на исключение древесного угля из национального энергобаланса, а не на использование устойчивых методов производства.

Экономическое развитие неизбежно ведет к компромиссу между видами землепользования и требует выбора между преобразованием лесов в антропогенные виды землепользования, такие как сельское хозяйство, с одной стороны, и поддержанием естественных лесов с присущими им экосистемными услугами, с другой. (Foley et al., 2005). Наш обзор показал, как концепция развития Танзании и отраслевая политика привели к маргинализации варианта устойчивого использования лесных угодий для деревенских земель. Тот факт, что сельское хозяйство ценится выше естественных лесов, отчасти отражает системные проблемы интеграции сложных концепций, лежащих в основе оценки экосистемных услуг, при принятии решений о распределении земли и природных ресурсов (Martinez-Harms et al., 2015). Точно так же экономическая стоимость торговли древесным углем, оцениваемая в 650 миллионов долларов США, плохо изучена и не отражается в национальных счетах (Sander et al., 2013). Например, официальные национальные данные о государственных доходах от натуральных лесных продуктов не различают древесный уголь от других продуктов, включая древесину. В период с 2011/12 по 2014/15 гг. TFS сообщила о 187 млрд сомони (~ 86,5 млн долларов США) в виде роялти за природные лесные товары (TFS, 2016), однако доля, приходящаяся на древесный уголь, не указана.Хотя национальные данные не дезагрегируют доходы от древесного угля, на более низком уровне правительства некоторые зональные отделения TFS дезагрегируют свои доходы по лесной продукции. Данные о доходах зонального правительства показывают, что древесный уголь составлял от 10 до 71% доходов от натуральных лесных продуктов в некоторых зонах (TFCG, 2015b, Lukumbuzya and Sianga, 2016). Отсутствие официальных данных о стоимости торговли древесным углем способствует тому, что она недооценивается как вариант землепользования по сравнению с культурами с хорошо задокументированными данными о торговле.Таким образом, хотя древесный уголь имеет много общего с традиционными культурами, с точки зрения его требований к земле, рабочей силе и чистому первичному производству, он не считается культурой в сельскохозяйственной политике и недооценивается, когда делается выбор в пользу землепользования. между сельским хозяйством и лесом на деревенской земле.

Точно так же устойчивое производство древесного угля не признается явным образом в качестве землепользования в Национальной земельной политике. Учитывая, что землевладение связано с землепользованием в земельной политике Танзании, отсутствие четкого признания устойчивого производства древесного угля в качестве категории землепользования создает риск маргинализации устойчивого управления лесными угодьями в пользу сельского хозяйства и других упомянутых видов землепользования, особенно с учетом современная тенденция к приватизации сельских земель.

Оптимизация распределения воды между секторами - еще одна важная область, которую должны рассмотреть политики в контексте выбора оптимального сочетания энергоносителей, особенно с учетом прогнозируемого роста населения. Помимо зависимости древесного угля от лесов и поглощения воды лесами, традиционное производство древесного угля предъявляет минимальные требования к водоснабжению. Напротив, производство электроэнергии из ископаемого топлива, как это продвигается в Национальной энергетической политике 2015 года (URT, 2015b), потребляет воду на всех этапах жизненного цикла производства энергии (Mielke et al., 2010). Таким образом, производство древесного угля с использованием обжиговых печей является более эффективным с точки зрения воды источником энергии, чем электричество, что является актуальным соображением в контексте растущего дефицита воды. Относительные потребности в воде различных энергоносителей не рассматриваются ни в национальной водной политике, ни в национальной энергетической политике.

Учитывая цель Национальной сельскохозяйственной политики 2013 года по увеличению площади орошаемых земель, защита основных стоков, необходимых для орошения в засушливый сезон, становится критически важной для реализации политики.Поэтому устойчивое управление лесными угодьями для производства древесного угля может быть полезным политическим инструментом для защиты основных потоков по сравнению с преобразованием лесных угодий в сельское хозяйство на водосборных площадях. Таким образом, политика, способствующая устойчивому ведению лесного хозяйства и создающая стимулы для сообществ к охране лесных ресурсов на своей земле, может способствовать обеспечению основных потоков, жизненно важных для водопользователей, расположенных ниже по течению, а также снижению рисков наводнений.

Было сделано несколько попыток стратегически оценить потенциальный объем производства древесного угля из существующих естественных лесов Танзании.CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited (2014) подсчитала, что в 2012 году в Танзании было потреблено 2,3 миллиона тонн древесного угля. По их оценкам, для этого потребовалось 350 000 га лесных угодий, исходя из средней биомассы 50 м 3 3 / га и эффективности преобразования 19%. Если мы экстраполируем это дальше и предположим, что цикл ротации 24 года для устойчивой системы, для обеспечения устойчивого производства древесного угля под управлением потребуется 8,4 млн га (24 × 350 000 га), чтобы обеспечить уровень предложения 2012 года в течение следующих 20 лет. или так.По данным MNRT (2015), на сельских землях 21,6 млн га лесов, из которых около 10%, или 2,3 млн га, уже включены в районы, находящиеся под общинным управлением лесами (CBFM). Из существующих территорий, охваченных CBFM, значительная часть является слишком экологически уязвимой, чтобы подходить для производства древесного угля, особенно с учетом тенденции проектов CBFM уделять приоритетное внимание районам с высоким биоразнообразием. Тем не менее, это показывает, что значительная часть спроса на древесный уголь может быть удовлетворена за счет устойчивого производства из 21.6 миллионов га лесов, оставшихся на сельских землях, включая часть территории, уже охваченной ОВЛХ. Даже для достижения цели пятилетнего плана развития Танзании по сокращению спроса на 30% все равно потребуется, чтобы большая часть оставшихся лесных массивов на деревенских землях была переведена на устойчивое производство.

Учитывая рост населения Танзании и его рост в городах, очевидно, что устойчивое производство древесного угля само по себе не может удовлетворить прогнозируемые потребности городов в энергии. Несомненно, также необходима смена топлива.Включение устойчивого производства древесного угля в национальную политику поможет заручиться широкой политической поддержкой и заинтересованностью заинтересованных сторон, которые необходимы для преобразования торговли в пользу устойчивого производства.

Исключение из национальной политики устойчивого производства древесного угля отражает три фактора, которые влияют на каждый этап политического цикла. Это отсутствие подробных и точных данных о торговле древесным углем; глубоко укоренившееся негативное восприятие торговли; и слабый организационный и пропагандистский потенциал производителей, торговцев и потребителей.Отсутствие надежных текущих данных о многих важных характеристиках производственно-сбытовой цепочки древесного угля, а также глубоко укоренившееся негативное восприятие древесного угля среди политиков подчеркивали различные авторы (Mwampamba et al., 2013; Owen et al., 2013 ; Sander et al., 2013). Заявления некоторых министров и других лиц, определяющих политику в нынешнем правительстве, которые сообщаются в танзанийских СМИ и / или наблюдаются авторами, в целом подкрепляют выводы Mwampamba et al. (2013). Например, вера в то, что древесный уголь ответственен за большую часть вырубки лесов в Танзании, обычно цитируется министрами как основная причина исключения древесного угля из энергобаланса Танзании , .Мы предлагаем три другие причины того, почему политики предпочитают маргинализировать устойчивое производство. Во-первых, немногие политики понимают или верят в то, что древесный уголь можно производить экологически рациональным способом. Это отражает то, как мало существует практических примеров устойчивого производства древесного угля. Соответственно, технический опыт управления естественными лесными массивами для устойчивого производства древесного угля ограничен в Танзании, где высшие учебные заведения не включили его в свои учебные программы. Во-вторых, мы утверждаем, что роль сельского хозяйства как основной движущей силы обезлесения в Танзании плохо известна среди многих политиков, отчасти из-за неадекватных и недостаточно широко освещаемых эмпирических исследований факторов обезлесения в национальном масштабе.Учитывая примат сельского хозяйства в планах экономического развития Танзании, мы также предполагаем, что политически удобно возложить вину за вырубку лесов на древесный уголь, а не на сельское хозяйство. В-третьих, трудности, связанные с межотраслевой координацией, необходимой для преобразования рынка древесного угля, препятствуют изменениям. Несомненно, политическая экономия торговли древесным углем сложна, и необходимы более глубокие исследования, чтобы более полно понять динамику, имеющую место на этапе определения повестки дня политического цикла.

Пропаганда деятельности участников производственно-сбытовой цепочки древесного угля в Танзании приглушена. Это отражает неформальный характер сектора, в котором производители, перевозчики и торговцы часто плохо образованы, бедны и не имеют координационных сетей для защиты интересов. Это контрастирует с правозащитной способностью заинтересованных сторон в секторе природного газа, где компании, занимающиеся разведкой и разработкой природного газа, обладали ресурсами, опытом и сетями для интенсивного лоббирования Министерства энергетики и минеральных ресурсов при формулировании Политики в области природного газа и Национальной энергетической политики .Хотя некоторые организации гражданского общества, в том числе Группа по сохранению лесов Танзании, способствовали проведению встреч для освещения вопросов, связанных с производством древесного угля и содействия устойчивому производству древесного угля, этих усилий было недостаточно для того, чтобы убедить правительство Танзании в критической необходимости обеспечения Национальной энергетической политики 2015 года направление устойчивого производства древесного угля (URT, 2015b). Слабый голос заинтересованных сторон в сфере древесного угля способствовал тому, что в Национальной энергетической политике особое внимание уделяется ископаемым видам топлива и производству электроэнергии.

В обзоре определены важные приоритеты для исследований, включая: количественные оценки относительного воздействия факторов обезлесения и деградации лесов; тщательные сравнительные исследования затрат и выгод альтернативных энергоносителей и вариантов политики с учетом межотраслевых последствий; экспериментирование с различными моделями устойчивого производства древесного угля; и стратегическая экологическая оценка и анализ рентабельности предложений правительства по посадке деревьев в связи с увеличением инвестиций в управление естественными лесными массивами.

Заключение

Устойчивое производство древесного угля из естественных лесных массивов стало маргинальным вариантом политики во всех секторах Танзании. Маргинализация устойчивого производства древесного угля в энергетическом и лесном секторах усугубляется земельной политикой, не предусматривающей прямого признания устойчивого лесопользования в качестве признанного вида землепользования, а также сельскохозяйственной политикой, способствующей расширению сельскохозяйственных земель. Если лесные угодья не приносят дохода их владельцам, в том числе общинам, экономическое обоснование преобразования лесных угодий в сельскохозяйственные земли усиливается.Предполагая, что устойчивое производство древесного угля может стимулировать устойчивое управление лесными угодьями, упускается возможность встроить устойчивый механизм финансирования в совместное управление лесными угодьями. Широко распространенное преобразование лесных угодий в сельское хозяйство неизбежно подрывает экосистемные услуги, создаваемые этими лесными массивами, с соответствующими рисками для тех секторов, которые зависят от этих экосистемных услуг, особенно сельского хозяйства. Таким образом, исключение устойчивого производства древесного угля из национальной политики является упущенной возможностью, учитывая его потенциал для внесения вклада в более устойчивые к климату средства к существованию в сельских районах, энергетическую безопасность городов и устойчивое управление лесными массивами с присущими им экосистемными услугами, включая смягчение последствий изменения климата.

На основании этого обзора мы рекомендуем, чтобы политические цели и заявления, поддерживающие устойчивое использование древесного угля, были включены в политику в области энергетики и лесного сектора, в то же время пересматривая политику в области водных ресурсов, сельского хозяйства и земли, чтобы включить цели и заявления, которые способствуют устойчивому управлению естественными лесами и сокращают стимулирование сельского хозяйства. вырубка леса. Мы предполагаем, что рынок древесного угля будет поставлять древесный уголь из устойчиво управляемых, общинных и частных лесных массивов в городские домохозяйства. Налоговые поступления будут по-прежнему сохраняться на уровне деревень и районов, чтобы стимулировать и финансировать устойчивое управление естественными лесными массивами.Профессионализм и организованность производителей древесного угля повысятся с сопутствующими экологическими преимуществами с точки зрения соблюдения руководящих принципов эффективности и устойчивости, а также улучшением условий жизни производителей и другими выгодами от развития сельских районов.

Преимущества устойчивого производства древесного угля становятся очевидными, если смотреть с точки зрения нескольких секторов. Подход взаимосвязи к анализу политики, принятый в этом документе, подчеркивает необходимость для политиков учитывать межотраслевые последствия производства древесного угля и разрабатывать более надежные механизмы для оценки экосистемных услуг при выборе компромиссов при распределении земли и природных ресурсов.Анализ также подчеркивает необходимость изменений на протяжении всего политического цикла, включая создание более прочной базы знаний и оценку потребностей и интересов более маргинализированных заинтересованных сторон, включая общины, владеющие лесными угодьями, и производителей древесного угля. Уроки, извлеченные из Танзании, имеют значение для других стран, зависящих от древесного угля из естественных лесных массивов, включая ведущих производителей древесного угля в Африке, Демократической Республике Конго, Эфиопии и Нигерии.

Авторские взносы

ND: ведущий автор, ответственный за концепцию обзора, дизайн исследования, написание рукописи.CM: отвечает за значительный интеллектуальный вклад в дизайн обзора, вводимые данные и подтверждение рукописи для подачи.

Финансирование

Финансирование этого исследования было предоставлено Швейцарским агентством по развитию и сотрудничеству в рамках гранта Танзанийской группе охраны лесов для проекта «Преобразование сектора древесного угля в Танзании».

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Tuyeni Mwampamba, Bettie Luwuge, Elida Fundi, Charles Leonard и двух рецензентов за их комментарии к черновикам этой статьи.

Сокращения

CBFM, Управление лесами на базе сообществ; MNRT, Министерство природных ресурсов и туризма; TFCG, Группа охраны лесов Танзании; TFS, Агентство лесных услуг Танзании; TZS, танзанийский шиллинг; VLFR, Деревенский лесной заповедник.

Сноски

Список литературы

Байлис Р., Дриго, Р., Гиларди, А., Мазера, О. (2015). Углеродный след традиционного древесного топлива. Nat. Клим. Чанг. 5, 266–272. DOI: 10.1038 / nclimate2491

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брэдшоу, К. Дж. А., Содхи, Н. С., Пех, К. С.-Х., и Брук, Б. В. (2007). Глобальные свидетельства того, что обезлесение увеличивает риск и опасность наводнений в развивающихся странах. Glob. Чанг. Биол. 13, 1–17. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2007.01446.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Браун, А.Э., Чжан Л., МакМахон Т. А., Вестерн А. В. и Вертесси Р. А. (2005). Обзор парных исследований водосборов для определения изменений водоотдачи в результате изменений в растительности. J. Hydrol. 310, 28–61. DOI: 10.1016 / j.jhydrol.2004.12.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bruijnzeel, J. (1988). (Де) лесоразведение и течение засушливого сезона в тропиках: более пристальный взгляд. J. Trop. Лесная наука. 1, 229–243.

Google Scholar

CamCo Clean Energy (Tanzania) Limited (2014). Стратегия и план действий Танзании по энергии биомассы . Программа сотрудничества Африки и ЕС в области возобновляемых источников энергии.

Чидумайо, Э. Н., и Гамбо, Д. Дж. (2013). Воздействие производства древесного угля на окружающую среду в тропических экосистемах мира: синтез. Energy Sustain. Dev. 17, 86–94. DOI: 10.1016 / j.esd.2012.07.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

д'Агостино, А. Л., Урпелайнен, Дж., И Сюй, А. (2015). Социально-экономические детерминанты расходов на древесный уголь в Танзании: данные панельных исследований. Energy Econ. 49, 472–481. DOI: 10.1016 / j.eneco.2015.03.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Миранда, Р. К., Сепп, К., Секкон, Э., Манн, С., и Синг, Б. (2010). Устойчивое производство коммерческого древесного топлива: уроки и рекомендации двух стратегий . Вашингтон, округ Колумбия: Всемирный банк.

Google Scholar

Фалькенмарк М., Бернтелл А., Егерског А., Лундквист Дж., Матц М. и Тропп А. (2007). На грани новой нехватки воды: призыв к надлежащему управлению и человеческому мастерству .Краткое изложение политики SIWI. SIWI.

ФАО (2003 г.). Известия. Второе совещание экспертов по гармонизации определений, связанных с лесами, для использования различными заинтересованными сторонами . Рим: ФАО.

ФАО (2004 г.). Единая биоэнергетическая терминология . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.

Фоли, Дж. А., Де Фрис, Р., Аснер, Г. П., Барфорд, К., Бонан, Г., Карпентер, С. Р. и др. (2005). Глобальные последствия землепользования. Наука 309, 570–574.DOI: 10.1126 / science.1111772

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гиббс, Х. К., Рюш, А. С., Ахард, Ф., Клейтон, М. К., Холмгрен, П., Раманкутти, Н. и др. (2010). Тропические леса были основным источником новых сельскохозяйственных угодий в 1980-х и 1990-х годах. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 16732–16737. DOI: 10.1073 / pnas.05107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хансен, М.С., Потапов, П.В., Мур Р., Ханчер М., Турубанова С. А., Тюкавина А. и др. (2013). Глобальные карты изменения лесного покрова в XXI веке в высоком разрешении. Наука 342, 850–853. DOI: 10.1126 / science.1244693

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хосонума, Н., Херольд, М., Де Си, В., Де Фрис, Р. С., Брокхаус, М., Вершот, Л. и др. (2012). Оценка факторов обезлесения и деградации лесов в развивающихся странах. Environ. Res. Lett. 7: 4. DOI: 10.1088 / 1748-9326 / 7/4/044009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

МЭА (2014). Международная энергетическая ассоциация. Africa Energy Outlook: фокус на энергетических перспективах в Африке к югу от Сахары . Специальный отчет "Перспективы мировой энергетики", 1–237.

Янн В. и Вегрих К. (2007). «Теории политического цикла», в справочнике по анализу государственной политики: теория, политика и методы , ред. Ф. Фишер, Г. Дж. Миллер и М. С. Сидни (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 43–62.

Google Scholar

Джонс, Д., Райан, К. М., Фишер, Дж. (2016). Древесный уголь как стратегия диверсификации: гибкая роль производства древесного угля в жизнеобеспечении мелких фермеров в центральном Мозамбике. Energy Sustain. Dev. 32, 14–21. DOI: 10.1016 / j.esd.2016.02.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Krausmann, F., Erb, K.-H., Gingrich, S., Haberl, H., Bondeau, A., Gaube, V., et al. (2013). Глобальное освоение человеком чистой первичной продукции удвоилось в 20 веке. Proc. Natl. Акад. Sci. США 110, 10324–10329. DOI: 10.1073 / pnas.1211349110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лукумбузия, К., Сианга, К. (2016). Пересмотр рекомендаций TRAFFIC по совершенствованию управления лесным хозяйством в Танзании . Кембридж: ДВИЖЕНИЕ.

Google Scholar

Лунд, Х. Г. (2015). Определения лесов, обезлесения, облесения и лесовозобновления. Гейнсвилл, Вирджиния: Информационные службы леса.DOI: 10.13140 / RG.2.1.2364.9760

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинес-Хармс, М. Дж., Брайан, Б. А., Балванера, П., Лоу, Э. А., Родс, Дж. Р., Поссингем, Х. П. и др. (2015). Принятие решений по управлению экосистемными услугами. Biol. Консерв. 184, 229–238. DOI: 10.1016 / j.biocon.2015.01.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мильке, Э., Анадон, Л. Д., и Нараянамурти, В. (2010). Потребление воды при добыче, переработке и преобразовании энергоресурсов, обзор литературы по оценке водоемкости добычи энергоресурсов, переработки в топливо и преобразования в электричество. Документ для обсуждения инновационной политики в области энергетических технологий , 2010-15. Гарвардский университет.

Google Scholar

MNRT (2015). Министерство природных ресурсов и туризма . Национальный мониторинг и оценка лесных ресурсов материковой части Танзании: основные результаты.

Мсуя, Н., Масанджа, Э., и Тему, Э. К. (2011). Экологическое бремя производства и использования древесного угля в Дар-эс-Саламе, Танзания. J. Environ. Prot. 2, 1364–1369. DOI: 10.4236 / иен.2011.210158

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мухонго, С. (2016). «Развитие природных ресурсов и энергетики и его вклад в преобразование Танзании к 2025 году, чтобы стать страной со средним уровнем дохода», Выступление министра энергетики и минералов на Ежегодном Дне инженеров , Конференция города Млимани, Дар-эс-Салам.

Mwampamba, T.H., Ghilardi, A., Sander, K., and Chaix, K.J. (2013). Развенчание распространенных заблуждений для улучшения отношения и взглядов на политику в развивающихся странах. Energy Sustain. Dev. 17, 75–85. DOI: 10.1016 / j.esd.2013.01.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нинан, К. Н., Иноуэ, М. (2013). Ценить услуги лесных экосистем: что мы знаем, а что нет. Ecol. Экон. 93, 137–149. DOI: 10.1016 / j.ecolecon.2013.05.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оуэн, М., ван дер Плас, А., и Сепп, С. (2013). Возможна ли энергетическая политика в странах Африки к югу от Сахары без биомассы? Energy Sustain.Dev. 17, 146–152. DOI: 10.1016 / j.esd.2012.10.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Прайс, К. (2011). Влияние топографии водосбора, почв, землепользования и климата на гидрологию базового стока во влажных регионах: обзор. Prog. Phys. Геогр. 35, 465–492. DOI: 10.1177 / 0309133311402714

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рибо, Дж. К. (1999). История страха: представить себе вырубку лесов в лесах засушливых земель Западной Африки. Glob.Ecol. Биогеогр. 8, 291–300. DOI: 10.1046 / j.1365-2699.1999.00146.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сандер К., Грос К. и Питер К. (2013). Обеспечение реформ: анализ политической экономии древесного угля в Танзании. Energy Sustain. Dev. 17, 116–126. DOI: 10.1016 / j.esd.2012.11.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шуре, Дж., Ингрэм, В., Сако Джимбира, М. С., Леванги, П., и Виерсум, К. Ф. (2013). Формализация цепочек добавленной стоимости древесного угля и результатов жизнеобеспечения в Центральной и Западной Африке. Energy Sustain. Dev. 17, 95–105. DOI: 10.1016 / j.esd.2012.07.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

TFCG (2015a). Комментарии организаций гражданского общества к проекту национальной энергетической политики на 2015 год. Группа по сохранению лесов Танзании .

TFCG (2015b). Анализ экологической и финансовой устойчивости управления естественными лесами в Танзании . Группа по сохранению лесов Танзании. Технический документ TFCG 48, 1–49.

ТФС (2012 г.). Совместное управление лесами в Танзании: факты и цифры . Департамент политики и планирования МПРТ. Агентство лесных служб Танзании.

TFS (2013a). Правила ведения рубок в сельских угодьях лесного фонда , 1–8. Агентство лесных служб Танзании, Дар-эс-Салам.

TFS (2013b). Стратегический план Агентства лесных услуг Танзании, июль 2014 г. - июнь 19 г. . Агентство лесных служб Танзании.

ТФС (2016). Маэлезо Кухусу Вакала ва Худума за Миситу, Танзания: Маджукуму, Мафаникио, Чангамото На Микакати (2011–2015) .Министерство природных ресурсов и туризма, Агентство лесных служб Танзании, 1–25.

ООН (2015). Перспективы народонаселения мира: обзор 2015 г., основные выводы и предварительные таблицы . Организация Объединенных Наций (ООН), Департамент по экономическим и социальным вопросам, Отдел народонаселения. Рабочий документ № ESA / P / WP.241.

УРТ (1977). Конституция Объединенной Республики Танзания . Cap 2. Объединенная Республика Танзания.

URT (1997a). Национальная экологическая политика .Объединенная Республика Танзания.

URT (1997b). Национальная земельная политика . Объединенная Республика Танзания.

URT (1998). Национальная лесная политика . Объединенная Республика Танзания.

URT (1999). Видение развития Танзании . Объединенная Республика Танзания.

URT (2002). Закон о лесах. Объединенная Республика Танзания.

URT (2003). Национальная энергетическая политика . Объединенная Республика Танзания.

URT (2006). Национальная политика в области животноводства . Объединенная Республика Танзания.

URT (2012). Национальная стратегия борьбы с изменением климата . Объединенная Республика Танзания.

URT (2013a). Национальная сельскохозяйственная политика . Объединенная Республика Танзания.

URT (2013b). Национальный рамочный план землепользования на 2013–33 годы . Объединенная Республика Танзания.

URT (2014). Национальная лесная политика (проект) .Объединенная Республика Танзания.

URT (2015a). Проект национальной энергетической политики . Объединенная Республика Танзания.

URT (2015b). Национальная энергетическая политика . Объединенная Республика Танзания.

URT (2016a). Национальный пятилетний план развития на 2016 / 17–2020 / 21 . Объединенная Республика Танзания.

URT (2016b). Национальная земельная политика (проект) . Объединенная Республика Танзания.

URT (2016c). Национальная экологическая политика (проект) .Объединенная Республика Танзания.

Watkiss, P., Downing, T., Dyszynski, J., Pye, S., Savage, M., Goodwin, J., et al. (2011). Экономика изменения климата в Объединенной Республике Танзания . Отчет перед группой партнеров по развитию и Министерством международного развития Великобритании.

Уотсон, Р. Т., Нобл, И. Р., Болин, Б., Равиндранат, Н. Х., Верардо, Д. Дж., И Доккен, Д. Дж. (2000). Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.

Google Scholar

Уиллкок, С. Л., Филлипс, О. Л., Платтс, П. Дж., Светнам, Р. Д., Балмфорд, А., Берджесс, Н. Д. и др. (2016). Изменение земного покрова и выбросы углерода за 100 лет в горячей точке биоразнообразия Африки. Glob. Сменить Биол. 22, 2633–2956. DOI: 10.1111 / gcb.13218

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Woolen, E., Ryan, C., Baumert, S., Vollmer, F., Grundy, I., Fisher, J., et al. (2016). Производство древесного угля в лесах Мопане в Мозамбике: каковы компромиссы с другими экосистемными услугами? Philos.Пер. R. Soc. В 371: 20150315. DOI: 10.1098 / rstb.2015.0315

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Всемирный банк (2009 г.). Экологический кризис или возможность устойчивого развития? Преобразование древесного угля в Танзании . Примечание о политике. Отдел окружающей среды и природных ресурсов Африканского региона.

Янов Д. (2007). «Качественно-интерпретирующие методы в исследовании политики», в справочнике по анализу государственной политики: теория, политика и методы , ред. Ф.Фишер, Г. Дж. Миллер и М. С. Сидн (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 405–416.

Google Scholar

Зулу, Л. К., Ричардсон, Р. Б. (2013). Древесный уголь, средства к существованию и сокращение бедности: данные из Африки к югу от Сахары. Energy Sus. Dev. 17, 127–137. DOI: 10.1016 / j.esd.2012.07.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Древесный уголь - обзор | Темы ScienceDirect

2.2.2.3 Древесный уголь

Древесный уголь является основным топливом для древесины в городских районах многих менее развитых стран.Есть ряд причин, по которым люди в плотных городских поселениях предпочитают древесный уголь древесному углю. Он имеет более высокую плотность энергии, горит чище (снижает воздействие вредных загрязнителей), его легче транспортировать, обрабатывать и хранить. Кроме того, многие люди отдают предпочтение древесному углю, потому что он считается более современным топливом, чем древесина, и является своеобразным символом статуса.

Внутреннее использование древесного угля в менее развитых странах возможно только при процветающей угольной промышленности. Производство древесного угля наиболее распространено в Африке, хотя оно также распространено в некоторых других странах, таких как Бразилия, Индия и Таиланд.В таблице I показаны 10 крупнейших стран-производителей, импортеров и экспортеров древесного угля. Бразилия - своего рода аномалия; он производит столько же древесного угля, сколько и следующие пять крупнейших производителей, но древесный уголь используется в основном в черной металлургии и не является основным домашним топливом в этой стране. Напротив, во многих странах Африки и Азии древесный уголь является важным топливом для городских домохозяйств. Кроме того, как показано в таблице, международная торговля осуществляется в небольшом объеме.

Таблица I. 10 ведущих производителей, импортеров и экспортеров древесного угля: 2000

909

10. Замбия

Ведущие производители древесного угля Тонны Процент мирового производства 9019 9019 9019 909 909 909 909 Ведущие экспортеры древесного угля Тонны
1.Бразилия 12,063,000 29 Япония 129,000 Индонезия 148,700
2. Нигерия 3,057,000 8 Германия 96,500 91 91 Китай

90 900 Эфиопия

2,907,000 7 Южная Корея 95,000 Малайзия 61,200
4. Кения 2,475,000 6 Китай 70,538 909 48 5.Индия 1,654,000 4 Италия 46,000 Аргентина 44,000
6. Демократическая Республика Конго 1,418,000 3 Соединенное Королевство 45,000 40948 Польша
7. Таиланд 1 222 000 3 Норвегия 43 000 Мексика 38 100
8.Египет 1,196,000 3 Саудовская Аравия 37,200 Сомали 33,678
9. Танзания 1,165,000 3 Сингапур

0

28,000 1,040,000 3 Франция 27,746 Нигерия 28,000
Всего по всему миру 40,615,009 99048 по всему миру Всего в мире 851 314

Примечание .Данные по древесному углю взяты из онлайновой статистической базы данных Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) (http://apps.fao.org/page/collections? Subset = forestry), за исключением Кении. Данные по Кении взяты из недавнего внутреннего опроса. Это обследование, основанное на данных о потреблении домашних хозяйств, почти на 300% превышает данные по Кении в базе данных ФАО. Есть много других расхождений в данных по древесному углю на национальном уровне из других стран. В настоящее время ФАО предпринимает усилия по выявлению и исправлению этих ошибок.

Древесный уголь часто называют расточительным и разрушительным для окружающей среды, поскольку традиционные методы производства древесного угля могут быть неэффективными. В печи для обжига земляных насыпей, наиболее распространенном методе производства древесного угля в Африке к югу от Сахары, требуется от 5 до 10 тонн древесины для производства 1 тонны древесного угля - массовая эффективность преобразования составляет от 10 до 20%. В этих условиях от 60 до 80% энергии древесины теряется в производственном процессе. Процесс зависит от ряда переменных, таких как масштаб производства (объем производства может колебаться от <100 кг до 30 тонн), содержание влаги и размер древесины, а также время, необходимое для процесса (это также зависит от масштаба производства. и может составлять от 2 до 10 дней).Эффективность зависит от квалификации производителей и применяемых ими методов, что, вероятно, является функцией дефицита древесины. Производители примут трудоемкие меры по сохранению древесины только в том случае, если они будут воспринимать нехватку древесины как угрозу своему собственному существованию.

Более эффективные методы производства древесного угля с использованием специальных печей или реторт могут снизить потери энергии до 30-40%. Однако это оборудование дорогое по сравнению с традиционными методами. Маловероятно, что она получит широкое распространение без внешнего вмешательства, особенно в регионах, где древесина доступна за небольшие финансовые затраты или вообще без них.Тем не менее, сравнительная эффективность древесного угля и топливной древесины не должна основываться исключительно на производстве. Приготовление пищи на древесном угле может быть более эффективным, чем приготовление пищи на дровах (типичный КПД для угольных печей составляет 20–30%, тогда как для трехкаменного дровяного костра обычно составляет 10–15%). Если человек готовит еду, используя угольную печь с эффективностью 30%, и уголь, который он использует, был произведен с эффективностью 20% (исходя из массы древесного угля, это высокий показатель, но наблюдается на практике), то человек использует меньше дров, чем человек, готовящий ту же еду на открытом дровах с эффективностью 10% (низкая, но не редкость).Это простое сравнение показывает, что обобщения о расточительности использования древесного угля следует тщательно исследовать, особенно в свете более чистого ожога древесного угля и других благоприятных характеристик.

Помимо вопроса энергоэффективности, производство древесного угля часто считается экологически разрушительным по двум причинам: вырубка лесов и загрязнение. Связь между производством древесного угля и обезлесением сильнее, чем связь между потреблением топливной древесины в сельских районах и обезлесением, поскольку производство древесного угля связано с вырубкой зрелых деревьев.Однако сельские земли часто расчищаются для других целей, таких как расширение посевов, а древесный уголь производится в качестве вторичной деятельности после расчистки земель. В этих ситуациях причиной потери лесов является не древесный уголь, потому что земля была бы расчищена независимо от того, производился ли древесный уголь, хотя древесный уголь может сделать эту деятельность более прибыльной. Кроме того, когда земля очищается специально для производства древесного угля и впоследствии не используется для выращивания или выпаса скота, деревья могут снова вырасти.Необратимое повреждение ограничивается областью под печью для обжига древесного угля, обычно от 2 до 3% вырубленных лесов. Однако не все экосистемы одинаково устойчивы. Когда деревья вырубают из влажных тропических лесов, они могут не восстановиться так быстро, как лесные саванны.

Хотя спрос на древесное топливо в городских районах не оказывает доминирующего влияния на общую потерю древесного покрова в стране, он может иметь серьезные последствия в определенных местах. Это особенно верно для стран со слабыми механизмами регулирования, регулирующими заготовку лесных ресурсов, где посторонние могут расчистить большие участки лесных массивов, от которых зависят сельские общины, не предлагая рядовым членам общины какой-либо компенсации за потерянные ресурсы.Передача контроля местным общинам может гарантировать, что они получают выгоду от эксплуатации лесных ресурсов, хотя поток выгод очень чувствителен к структуре институтов, которая обычно не поддерживает местный контроль.

Вторая экологическая проблема, связанная с древесным углем, - это выбросы парниковых газов (более подробно обсуждаются позже).

Древесный уголь - Energy Education

Рис. 1. Большое количество древесного угля требуется для приготовления пищи на плите, работающей на угле, для приготовления одного блюда требуется 2-3 канистры, указанные выше.Обратите внимание, что одна канистра размером с банку из-под кофе, ее высота составляет ~ 17 см. [1] Рисунок 2. Древесные угольные брикеты - это более переработанный тип традиционного древесного угля. [2]

Древесный уголь - твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое создается в процессе карбонизации, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, распадаются в процессе медленного нагрева на углерод и другие вещества. химические соединения. [3] Как правило, обсуждение древесного угля больше касается твердого топлива, используемого в развивающихся странах, а не материала, используемого для барбекю в развитой стране.

Хотя использование древесного угля может нанести вред окружающей среде и здоровью людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем древесина. Печи на древесном угле, как правило, горят более эффективно и чисто, чем печи на дровах. Это хорошее улучшение, но доступ к более качественному топливу был бы более здоровым. [4] Однако производство древесного угля имеет важное значение, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местного населения, которое, возможно, не сможет найти работу в других местах. Древесный уголь является основным источником энергии во многих бедных районах.Поскольку эти семьи не имеют большого дохода, древесный уголь часто является одной из самых больших частей семейного бюджета.

Обратите внимание, что древесный уголь (см. Рис. 1) отличается от брикетов, которые часто используются для приготовления барбекю (см. Рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые собираются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты. Очистить традиционный древесный уголь можно, удалив золу через ситечко, оставив фрагменты в основном хорошего древесного угля.После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал складывается в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. [5] Эти брикеты, показанные на Рисунке 2, имеют тенденцию гореть более чисто, но они также более дороги.

Производство

При производстве древесного угля древесину разрезают на длинные, размером с тростник, куски и помещают в какой-то закрытый сосуд. Обычно используются деревянные конструкции, известные как сваи древесного угля (показаны на Рисунке 3).В этих штабелях древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы дереву воспламениться и сгореть. Поскольку для этого недостаточно кислорода, древесина вынуждена разлагаться на множество веществ, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля создаются и другие вещества, в том числе зола. Эти продукты известны как побочные продукты и могут быть собраны для других целей. [3]

Рисунок 3. Куча древесного угля в Венгрии. [6]

Когда древесина нагревается, она поглощает тепло и сушится, выделяя влагу в виде водяного пара.Когда древесина высыхает, она начинает разлагаться с выделением окиси углерода, двуокиси углерода и других химикатов. Когда температура повышается еще больше, структура древесины начинает разрушаться, и начинается образование древесного угля. При температуре 400 ° C древесина превратилась в древесный уголь. Нагревание выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. [3]

Проблемы

Использование древесного угля в качестве топлива связано как с проблемами здоровья, так и окружающей среды.Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других твердых видов топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, [4] включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний и рака легких. [7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, 4 миллиона случаев смерти в год частично вызваны использованием твердого топлива, включая древесный уголь. [4] Переход от использования древесины к древесному углю может иметь серьезные экологические проблемы из-за процесса преобразования древесины в древесный уголь.Одним из наиболее важных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять потенциальную проблему с точки зрения экологического ущерба. Из-за большого количества необходимого древесного угля - примерно 2-3 банки размером с контейнеры на Рисунке 1 - вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и плохими правилами. [8]

Древесный уголь не только опасен для здоровья и окружающей среды, но и неэффективен и грязен, создавая большое количество черной сажи.Угольные печи имеют КПД около 10%, что означает, что 90% тепла теряется при горении. [1] Из-за такой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, а также трудно контролировать температуру печи, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. [1]

Интерактивная карта

Доступ к нетвердому топливу может минимизировать количество древесного угля, используемого семьей, и, таким образом, уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья. Однако доступ к этим видам топлива сильно различается по всему миру.Ниже приведена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. [9] Обратите внимание, что методология не различает числа ниже 5% или выше 95%, поэтому Канада является указан как имеющий 95% доступ.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. 1,0 1,1 1,2 Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история об угле для африканских кухонных плит [Интернет]. Доступно: http: // www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
  2. ↑ «Текстура древесно-угольных брикетов» - http://www.public-domain-image.com/public-domain-images-pictures-free-stock-photos/textures-and-patterns-public-domain-images-pictures/ камень-камень-текстура-общественное достояние-изображения-картинки / уголь-брикеты-текстура.jpg. Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_briquets_texture.jpg # / media / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg
  3. 3,0 3,1 3,2 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
  4. 4,0 4,1 4,2 Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Отслеживание доступа к нетвердому топливу для приготовления пищи [Интернет]. Доступно: http://www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2014/05/15/000333037_20140515114123/Rendered/PDF/880590BRI0know00Box385214B00PUBLIC0.pdf
  5. ↑ Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Брикетирование древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 брикетирование древесного угля
  6. ↑ "Charcoal Pile Gánt 2011 2" пользователя: VargaA - Собственная работа. Лицензия GFDL через Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg#/media/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg
  7. ↑ Всемирная организация здравоохранения. (7 мая 2015 г.). Загрязнение воздуха в домашних условиях [Интернет]. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/
  8. ↑ Дж. Соуза, «Вырубка лесов, вызванная производством древесного угля во всем мире», WorldAtlas, 2018. [Online]. Доступно: https://www.worldatlas.com/articles/world-regions-with-the-highestdeforestation-triggered-by-unsustainable-charcoal-production.html. [Доступ: 24 мая 2018 г.]
  9. ↑ Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Доступ к нетвердому топливу (% населения) [Онлайн].Доступно: http://data.worldbank.org/indicator/EG.NSF.ACCS.ZS

История и бизнес производства кускового древесного угля

Древесный уголь представляет собой бесформенную массу углерода и может быть изготовлен из большинства углеродистых материалов. Это одно из старейших видов топлива, созданного руками человека, которое тысячи лет готовили под землей. Кусковой древесный уголь по-прежнему является основным источником энергии во всем мире и, к сожалению, является одной из основных причин вырубки лесов в мире.

Историческое производство древесного угля

Производство древесного угля восходит к древней предыстории человека, когда стопки деревянных бревен на концах были сформированы в пирамидальную кучу.Внизу сваи были сделаны отверстия, которые были прикреплены к центральному дымоходу для циркуляции воздуха. Вся поленница была либо построена в яме, засыпанной землей, либо покрыта глиной над землей. У основания дымохода начался пожар, который постепенно тлел и распространялся вверх и вниз.

Древние угольные карьеры при средних условиях давали около 60 процентов всей древесины по объему, но только 25 процентов по весу древесного угля. Даже к семнадцатому веку достижения в области технологий привели к почти 90-процентному КПД и потребовали годы, чтобы научиться этому навыку, а также крупным капиталовложениям в печи и реторты, которые давно пришли на смену ямному методу.

Текущее производство древесного угля

Подобно старому процессу, современный коммерческий процесс использования древесного угля заключается в нагревании древесины с небольшим количеством воздуха или без него, для чего требуется специальное, но простое оборудование. В Соединенных Штатах древесина является основным материалом, используемым для производства древесного угля, и, как правило, ее добывают в виде отходов лесопиления - плит и обрезков. Лесопилки любят находить пользователей этому материалу из-за экологических проблем со сжиганием и утилизацией отходов производства. Там, где есть лесопилки, есть доступный сырой продукт.

Лесная служба США подсчитала, что в Соединенных Штатах насчитывается около 2000 предприятий по производству древесного угля, в том числе печи для обжига кирпича, печи для обжига бетонных и каменных блоков, печи для обжига листовой стали и реторты (стальные металлические здания). Штат Миссури производит значительную часть этого национального древесного угля (до недавнего времени у них были менее строгие экологические нормы), а 98 процентов всего древесного угля производится на востоке Соединенных Штатов.

В то время как древесный уголь может быть изготовлен из любого количества натуральных материалов, предпочтение отдается твердым породам, таким как гикори, дуб, клен и фруктовые деревья.Они обладают уникальным ароматом и, как правило, дают лучший сорт древесного угля. Лучшие сорта древесного угля получают из сырья с низким содержанием серы.

Использование древесного угля может вас удивить. Помимо того, что древесный уголь является топливом для приготовления стейков, хот-догов и гамбургеров на воскресном пикнике, он используется во многих других процессах. Он используется в определенных металлургических «очистительных» обработках и в качестве фильтра для удаления органических соединений, таких как хлор, бензин, пестициды и другие токсичные химические вещества из воды и воздуха.

Активированный уголь, который имеет суперпоглощающую поверхность, все чаще используется в качестве очистителя. Он используется для очистки и рафинирования металлов и в противогазах, которые использовались во время войны в Персидском заливе. NutraSweet использует активированный уголь, чтобы превратить свой продукт в порошок. Активированный уголь используется как противоядие от многих типов ядов и рекламируется как эффективное средство против метеоризма.

Кусковой древесный уголь как бизнес

Большинство производителей древесного угля продают свою продукцию в виде брикетов.На этом рынке доминируют несколько компаний, включая Kingsford, Royal Oak и основные бренды продуктового рынка. Эти компании могут производить или не производить «кусковой» древесный уголь, который является альтернативным продуктом, имеющим некоторые преимущества и имеющим потенциал в качестве небольшого нового предприятия. Для некоторых новых и интересных технологий гриля на самом деле требуется древесный уголь в куске.

Предпринимателю, надеющемуся выжить в угольной промышленности, потребуется оригинальность и очень хороший и агрессивный маркетинг. Многие небольшие компании выжили, но большинство из них не стали «большими».«Они обнаружили, что их потенциал на нишевом рынке древесного угля заключается в производстве кускового древесного угля из натуральных твердых пород древесины.

Инновационные идеи, такие как разработка продукта в сумке с предохранителем, который при включении воспламеняет древесный уголь. Этот быстродействующий легкий продукт в сочетании с простым в использовании контейнером с парафиновым покрытием, наполненным натуральным древесным углем, имел скромный успех на некоторых местных рынках.

Главное препятствие - создание привлекательного пакета. Технические проблемы с хранением делают упаковки непривлекательными и могут повлиять на продажи.Вы можете найти свою сумку на нижней полке в задней части магазина из-за простой упаковки. У вас также могут возникнуть проблемы с поиском дистрибьюторов, которые занимаются небольшими объемами.

Есть также потенциал для других продуктов. Древесный уголь имеет низкое содержание серы, в отличие от угля или нефтепродуктов. Этот древесный уголь можно использовать там, где другие формы углерода не могут. Возможна разработка специального активированного угля для фильтрации таких расходных материалов, как воздух и вода. Этот древесный уголь с низким содержанием серы будет продан крупному производителю активированного угля, такому как Calgon Carbon из Питтсбурга, штат Пенсильвания.

Начало угольного бизнеса

В дополнение к сырью вам потребуется место, подходящее для нагрева материала, позволяющее лишь минимальную циркуляцию воздуха. Это может быть печь для обжига кирпича или вы можете выбрать тип металлической конструкции, называемой ретортой. Вы можете рассчитывать заплатить до нескольких сотен тысяч долларов за один из них.

Вы также должны разработать операцию сортировки и дробления. Обработанная древесина примерно на треть меньше своего первоначального размера.Он должен быть разбит на рыночные части. Это должно было быть сделано с помощью специального оборудования, изготовленного в механическом цехе по индивидуальному заказу. Здесь нет разумной сметы - придется много работать ногами.

Затем вам нужно упаковать уголь в мешок. Машины для упаковки в пакеты можно легко приобрести у компаний-поставщиков оборудования для упаковки в пакеты. Древесный уголь представляет собой некоторую проблему с упаковкой из-за большой разницы в размерах деталей. Эти проблемы невозможно исправить, и линия упаковки может стоить вам до 100 тысяч долларов.Вы можете получить менее дорогие.

Лучшая стратегия для достижения успеха в бизнесе кускового древесного угля - сохранить рынок на местном или региональном уровне. Вы можете связаться с компанией по производству грилей или уличных печей и объединить свои маркетинговые усилия. Рекламируйте продукт как превосходный натуральный древесный уголь, который имеет преимущества перед брикетами. Многие люди не знают, что древесный уголь доступен в этой полностью натуральной форме.

Преимущества кускового угля

  • Кусковой древесный уголь - это полностью натуральный продукт из твердой древесины без каких-либо добавок.
  • Натуральный древесный уголь нагревается быстрее, чем брикеты, поэтому пищу можно готовить на натуральном древесном угле в течение 5-7 минут после розжига.
  • Кусковой древесный уголь можно разжечь без жидкости для зажигалки, просто спичкой и газетой - это означает отсутствие посторонних привкусов.
  • Один фунт древесного угля из твердой древесины дает тепло, эквивалентное двум фунтам брикетированного древесного угля.

Недостатки кускового угля

  • Хотя кусковой древесный уголь набирает популярность, потребительский спрос по-прежнему отстает от формованных древесноугольных брикетов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *