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Mar 20, 2023

Schwarzes Gold für die Waldsanierung? Nicht ganz, aber es ist ein weiteres nützliches Werkzeug

Coconino County, der US Forest Service und die Ecological Restoration

Coconino County, der US Forest Service und das Ecological Restoration Institute haben letzten Monat eine neue Maschine zur Beseitigung der Biomasse aus Durchforstungsbemühungen getestet. Die von der Maschine produzierte „Biokohle“ könnte verkauft und auf vielfältige Weise verwendet werden.

Für das ungeübte Auge sieht die schwarze, anthrazitfarbene Substanz nicht nach viel aus. Aber in den Augen der Beamten, die sich für die Wiederherstellung von Wäldern und die Verringerung der Auswirkungen von Waldbränden einsetzen, stellt das Material ein wichtiges Puzzleteil dar: ein Produkt.

Für die Behörden im Norden Arizonas war es eine ständige Herausforderung, ein Produkt zu finden, das durch die Wiederherstellung von Wäldern gewonnen und verkauft werden kann, um die Bemühungen zu finanzieren.

Jetzt suchen Wissenschaftler und Forstbeamte nach einem neuen Hilfsmittel, um diese Bemühungen zu unterstützen.

Die als CharBoss bezeichnete Maschine kann Material verbrennen, das bei Walddurchforstungsarbeiten anfällt, und eine holzkohleähnliche Substanz erzeugen, ein Material namens „Biokohle“, sagte Jay Smith, Direktor für Waldrestaurierung im Coconino County.

In Zukunft könnte der CharBoss die Verbrennung von Holzhaufen und andere Sanierungsstrategien ergänzen und die erzeugte Biokohle für beliebig viele Verwendungszwecke verkaufen, sagte Smith.

„Bei allem anderen verlieren wir im Moment so ziemlich Geld. Das ist genau das Problem, das wir zu lösen versuchen“, sagte Smith.

Dennoch sei die Maschine kein Allheilmittel, sagte Han-Sup Han, Professor und Direktor für Forstbetriebe und Biomassenutzung am Ecological Restoration Institute der Northern Arizona University, das den möglichen Einsatz des CharBoss und der von ihm erzeugten Biokohle untersucht.

„Wir brauchen alle Werkzeuge“, sagte Han. „Wir müssen die Verbrennung eröffnen, wir brauchen die vorgeschriebenen Verbrennungen, wir brauchen den CharBoss, wir müssen alles bekommen, was möglich und verfügbar ist, um unsere [Wälder] bewirtschaften zu können.“

Letzten Monat arbeitete Coconino County mit dem Forstdienst und dem ERI zusammen, um die Maschine zu testen.

Smith sagte, sie testeten den CharBoss im Vergleich zum aktuellen Luftschleierbrenner des Landkreises.

Beide Maschinen funktionieren auf ähnliche Weise. Den Maschinen werden kleine Baumstämme, Äste und Kiefernnadeln zugeführt, die oft als Biomasse bezeichnet werden. Dieses Material wird dann auf eine Art und Weise und bei einer Temperatur verbrannt, die die Rauchentwicklung des Feuers begrenzt und so die Auswirkungen der verminderten Luftqualität auf die Anwohner erheblich verringert.

Aber der CharBoss entsorgt das Material, bevor es vollständig verbraucht ist, und erzeugt so die Biokohle-Substanz, sagte Smith.

Der Luftschleier hingegen erzeugt nur Asche.

Biokohle könne auf vielfältige Weise genutzt werden, sagte Han, von der Unterstützung von Böden und der Landwirtschaft bis hin zur Verwendung in Wasserfiltern.

„Es kann die Bodenproduktivität wirklich erheblich verbessern – was die Produktion landwirtschaftlicher Produkte verbessert“, sagte Han.

Hans Studien haben gezeigt, dass bei der Verwendung von Pflanzenkohle in Böden diese mehr Wasser als normal speichern, was bedeutet, dass weniger Wasser benötigt wird, um die gleiche Anzahl von Pflanzen zu ernähren. Bisher sieht es so aus, als ob durch den Einsatz von Pflanzenkohle der Wasserverlust um 15 % reduziert wird und somit deutlich weniger Wasser zur Unterstützung der Pflanzen benötigt wird.

Das könnte in allen Bereichen Anwendung finden, von der Landwirtschaft bis hin zu eher Fußgängernutzungen wie auf Golfplätzen, sagte Han.

Und das Einbringen von Pflanzenkohle in den Boden hat noch einen weiteren positiven Nebeneffekt: Es wird ein Teil des Kohlendioxids eingefangen und gespeichert, das bei der Verbrennung der Biomasse freigesetzt würde.

„Wenn man die Biomasse in Biokohle umwandelt und die Biokohle dann als Bodenverbesserungsprodukt verwendet und in den Boden einbringt, kann der Kohlenstoff für Hunderte von Jahren im Boden gebunden und gespeichert werden“, sagte Han. „Das ist eine wirklich gute Sache.“

Als der CharBoss getestet wurde, sagte Han, habe man auch herausgefunden, dass die Menge der produzierten Pflanzenkohle davon abhängt, welches Material verbrannt wird.

Han sagte, dass vorläufige Ergebnisse zeigen, dass beim Verbrennen von grünerem Material, wie z. B. Holz, das nicht getrocknet oder abgelagert wurde, oder kleinerem Material wie Zweigen, Kiefernnadeln und kleinen Ästen Biokohle entsteht, was etwa 9 % des Materials entspricht, das in die Anlage eingespeist wird Charboss.

Mit anderen Worten: Wenn sie 1.000 Pfund kürzlich geschnittene kleine Zweige und Äste in den Brenner laden, produzieren sie etwa 90 Pfund Biokohle.

Diese Menge erhöht sich jedoch auf 17 % oder in diesem Fall auf 170 Pfund, da der Maschine größeres und trockeneres Material zugeführt wird.

Diese Protokolle müssen nicht riesig sein, um diesen Unterschied zu erkennen. Wenn die Stämme nur einen Durchmesser von 2 bis 4 Zoll haben, eine Größe, die üblicherweise bei Durchforstungsarbeiten geschnitten wird, ist eine Zunahme der produzierten Biokohle zu beobachten.

„Wir haben festgestellt, dass trockeneres Material im CharBoss schneller verbrennt, wie Sie sich vorstellen können, und mehr Biokohle produziert. Wenn es sich jedoch um nasses Material und kleineres Material handelt, produziert es weniger Biokohle“, sagte Han.

Sowohl Smith als auch Han sagten, sie erwarten in den kommenden Jahren Verbesserungen am CharBoss, möglicherweise eine Vergrößerung seiner Größe, sodass er mehr Material auf einmal verbrennen kann, und eine weitere Automatisierung, um den Personalbedarf für seinen Betrieb zu reduzieren.

Derzeit kann der aktuelle Luftschleierbrenner des Landkreises etwa dreimal so viel Material verbrauchen wie der CharBoss und kann von nur einer Person bedient werden.

„Wir sagen, es ist ein bisschen wie Apple 1.0. Das war ein 1.0. Es wird einen 1.2 und einen 1.3 geben“, sagte Smith.

Mittlerweile bringt die geringere Kapazität des CharBoss aber auch andere Vorteile mit sich, wie etwa den einfachen Transport.

Anstatt Biomasse zum CharBoss transportieren zu müssen, ist die Maschine klein genug, um dorthin geschleppt zu werden, wo sich das Material bereits befindet, und es dort einfach zu verbrennen.

„Eine Anwendung, die ich in einer Community wie der unseren sehe, wären die Aufräumarbeiten in der Community“, sagte Smith. „Es ist auf einem Anhänger mit Rädern, man kann es an einen LKW anhängen und nach Munds Park oder Bellemont ziehen … man könnte einfach da sitzen und dieses Zeug verbrennen. Und man könnte all diese Biokohle herstellen, damit dann die Leute kommen könnten.“ zurück und nehmen, wie sie wollten, und stellen es in ihren Garten oder wo immer sie wollen.

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