فن آوری های تولید زغال چوب صنعتی: زغالسازی یک حرفه قدیمی و شریف است. روش های سنتی ساخت زغال به طرز شگفت انگیزی از زمان های قدیم تاکنون تغییر کرده است. تنها عوامل جدید این است که روشهای ساده منطقی شدهاند و علم فرآیندهای اساسی را که در طول کربنسازی اتفاق میافتد تأیید کرده و قوانین کمی و کیفی حاکم بر این فرآیند را مشخص کرده است.
روش های جدیدی که در برخی از نقاط جهان توسعه یافته معرفی شده است، جایگزین فناوری قدیمی شده است. جدید بودن آنها در اصل خود کربنیزه کردن نیست، بلکه در منطقی کردن استفاده از گرما، جابجایی مواد و کار و در برخی موارد بازیابی محصولات جانبی از دود خارج شده در طول کربن سازی است.
از آنجایی که در دنیای تبلیغات به طور خودکار به معنای «بهتر» فرض میشود، جای تعجب نیست که جهان در حال توسعه برای افزایش دسترسی به زغال و سوختهای چوب، علاقهمندی به این فناوریهای جدید افزایش یافته است. این مقاله جنگلداری تلاش میکند تا پاسخی منطقی به این سوال ارائه دهد: “چگونه سیستمهای زغالسازی صنعتی میتوانند سهم مفیدی در تولید زغال چوب با کوره زغال در کشورهای در حال توسعه داشته باشند؟”
روش های ساخت زغال چوب صنعتی چیست؟
اگر کسی بخواهد با استفاده از یکی از روش های این مقاله زغال چوب بسازد، باز هم باید از اطلاعات (15)، به ویژه فصل های 1، 4 و 9 استفاده کرد، زیرا با فناوری های صنعتی حدود 90 درصد از فرآیند از رشد و برداشت چوب تا توزیع و فروش زغال چوب تمام شده هنوز مانند روش های سنتی است. جدید بودن در مرحله کربن سازی و جایگزینی روش های کار فشرده جابجایی مواد با روش های سرمایه بر است.
برخی از مزایای رایج روش های صنعتی عبارتند از:
– زغال چوب را می توان از مواد خامی تهیه کرد که قابل فرآوری نباشد
روش های سنتی
– مواد شیمیایی صنعتی و انرژی گرمایی را می توان از دود بازیافت کرد
در طی کربنیزاسیون منتشر می شود.
– با بازیابی محصولات جانبی از دود آلودگی کمتری ایجاد می شود
محیط زیست
اجازه دهید نگاهی دقیق تر به این ادعاها بیندازیم.
عملکرد زغال چوب
در زغالسازی سنتی، بخشی از چوب را میسوزانند تا خشک شود و باقیمانده آن را کربنیزه کند. در طول کربنسازی نیز یک تولید گرمازا گرما وجود دارد زیرا ساختار چوب تجزیه میشود و زغال چوب را تشکیل میدهد و این گرمای حاصل از سوزاندن بخشی از بار را تکمیل میکند. کارآمدترین سیستم توپر که بعداً توضیح داده شد، قادر به تولید حدود یک تن زغال چوب از حدود 3.5 تن است.
بخوبی خشک شده و مخزن به درستی کار می کند. توسط کوره های آجرپزی حدود یک تن از 4.5 تن است
چوب تهیه کننده چوب بهترین چیزی است که می توان از چوب به خوبی خشک شده بدست آورد.
با این حال، همه روش های صنعتی چنین بازده بالایی ندارند و اکثر آنها به درستی کار نمی کنند مگر اینکه چوب به خوبی خشک شود. از طرف دیگر روشهای سنتی روی چوب سبز رنگ اما با بازده بسیار پایینتر عمل میکنند.
کربونیزه شدن سریعتر
این ادعایی نسبتاً بی معنی است. آنچه که شخص واقعاً باید در مورد این سیستم بداند پاسخ به سؤالاتی است مانند “در هر واحد سرمایه سرمایه گذاری شده زغال چوب با چه نرخی تولید می شود؟” یا «به ازای هر سال نیروی کار چقدر زغال چوب تولید می شود؟» یعنی در پایان سال چقدر زغال چوب برای سرمایه گذاری در کارخانه و سرمایه در گردش داریم؟
در کشورهای در حال توسعه سرمایه معمولاً کمیاب و نیروی کار فراوان است. هنگامی که اشاره می شود که روش های صنعتی نیازمند سرمایه گذاری هنگفت هستند، معمولاً در صندوق های قرض گرفته شده خارج از کشور و نیروی کار ماهر. روشهای صنعتی بسیاری از زرق و برق خود را از دست میدهند و بدیهی است که به مطالعات دقیق قبل از سرمایهگذاری نیاز دارند تا ببینند واقعاً به کجا خواهند رسید.
مواد خام جدید را می توان کربن کرد
این قطعا برای یک سیستم صنعتی، کوره دوار چند اجاقی ثابت شده است. با این حال، همیشه باید پرسید که آیا مواد جدید میتوانند با موفقیت کربنسازی شوند یا خیر. بسیاری از پیشنهادات زمانی که این آزمون به کار گرفته شده اند، غمگین شده اند. با این وجود، پوست و خاک اره و بقایای معین کشاورزی را می توان به طور موفقیت آمیزی کربن کرد. اما ضروری است که قبل از شروع کار برای کربن کردن بقایای کشاورزی بپرسید که آیا از همه آنهاست- بازده زغال چوب از چوب بیشتر است. – کربنیزه شدن سریعتر است
از نظر این بهترین استفاده برای آنها است و اگر زغال چوب تولید شده به صورت پودر ریز را بتوان از نظر اقتصادی به بریکت تبدیل کرد و در کشور در حال توسعه خاص به بازار عرضه کرد.
مواد شیمیایی صنعتی قابل بازیافت هستند
اکثر سیستمهای صنعتی مبتنی بر توده میتوانند اجازه دهند دود خارج شده در حین کربنسازی گرفته شود و مواد متراکمکننده و گاز بازیافت شوند. مشکل اصلی در موفقیت این روزها قیمت پایین قابل دستیابی برای این مواد شیمیایی در رابطه با هزینه سرمایه امروزی بالا برای راه اندازی یک سیستم بازیافت و پالایش برای پردازش آنها است.
روش های صنعتی باعث آلودگی کمتر
اگر دود حاصل از کربنسازی بازیابی شود، این منبع آلودگی محیطی تا حد زیادی از بین میرود. این یک مزیت قطعی است که در آن کربنسازی در یک محیط شهری انجام میشود. اما روشهای صنعتی، بهویژه در جایی که دود و دود برای بازیافت محصولات جانبی جمعآوری میشوند، میتوانند محیطزیست را به شیوهای ناپسندتر آلوده کنند. این می تواند به این دلیل رخ دهد که به ناچار در فرآیند بازیابی محصول جانبی، پساب های مایع جمع می شوند و باید دفع شوند. اگر این کار با بی دقتی انجام شود، مایعات سمی برای ماهی ها و گیاهان زائد می شوند. کنترل این آلودگی غیرممکن نیست – فقط هزینه دارد.

معاوضه در زغالسازی
مانند تمام فرآیندهای تولید صنعتی، در زغالسازی نیز میتوان بخشی از یک مزیت را در ازای کاهش یا حذف یک معایب جایگزین کرد.
برای درک اینکه کجا چنین مبادلاتی ممکن است ارزشمند باشد، ابتدا لازم است به وضوح درک کنیم که اهداف واقعی در فرآیند ساخت زغال چوب چیست. اولین قدم برای تفکر روشن تر، تنظیم یک سیاست انرژی سوخت در سراسر کشور یا در این مورد یک سیاست انرژی سوخت چوب در سراسر کشور است که باید چارچوبی باشد که در آن تمام تصمیمات مهم در مورد ساخت زغال چوب گرفته می شود. طرح کلی چگونگی ترسیم چنین سیاستی در (15) پوشش داده شده است و در اینجا به آن پرداخته نخواهد شد، زیرا نگرانی اصلی این مقاله مرحله کربن سازی است و نه بقیه فرآیند که کم و بیش یکسان است. سیستم استفاده می شود. اما مرحله کربنسازی بازتاب میکند و تمام مراحل قبلی را تحت تأثیر قرار میدهد و این باید در نظر گرفته شود.
عواملی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از: بازده زغال چوب به دست آمده از چوب. سرمایه گذاری مورد نیاز؛ اقتصاد حمل و نقل برای چوب و زغال چوب. تعداد مشاغل ایجاد شده یا از دست رفته؛ ارتباط تلاش برای بازیابی محصولات جانبی؛ بالابر جنگل یا منابع دیگر
در رابطه با زمان مورد نیاز برای بازیابی سرمایه گذاری؛ اهمیت نسبی محتوای خارج از کشور صندوق های وام و سهام در سرمایه گذاری؛ و ظرفیت کشور برای تامین تکنسین های ماهر مورد نیاز برای راه اندازی انواع پیچیده تر “صنعتی” سیستم زغال سازی. (34)
بازده و تعاملات سرمایه گذاری
قدرتمندترین پارامتر تصمیم گیری در انتخاب سیستم کربنیزاسیون برای زغال چوب برای اکثر کشورهای در حال توسعه، تعامل بین بازده یک فرآیند و سرمایه لازم برای نصب آن است. اگر سرمایه گذاری سرمایه هر دو سیستم هم از نظر مقدار و هم از نظر مبدأ وجوه سرمایه گذاری یکسان باشد، بدیهی است که فرآیندی که دو برابر بازدهی سنتی دارد، انتخاب می شود. اما زندگی معمولاً به این سادگی نیست و معمولاً بین بازده و سرمایه گذاری معاوضه ای وجود دارد. به عنوان مثال، اگر فرآیند بازدهی بالا مستلزم ایجاد وامهای دریایی قابل توجهی باشد، ممکن است از نظر توسعه محلی، استفاده از سرمایه و نیروی کار در دسترس محلی برای رشد چوب بیشتر در مزارع پرمحصول و اجتناب از تعهد به وام فراساحلی، گزینه بهتری باشد.
فرآیندی که احتمالاً مشاغل بسیار کمتری نسبت به فرآیند با بازده کمتر ایجاد می کند. اما اگر طبق معمول کمبود جنگلهای مستقر یا زمینی برای ایجاد مزارع وجود داشته باشد، در آن صورت سایر عواملی که با فرآیند سرمایهبر برابری میکنند ممکن است جذاب باشد. متأسفانه در اکثر کشورهای در حال توسعه که به طور همزمان با کمبود منابع زمین و سرمایه گذاری خارجی مواجه هستند، معمولاً تصمیم برای آنها گرفته می شود و بهترین گزینه ای که می توانند دنبال کنند استفاده بهینه از منابع موجود با استفاده از فناوری ساده به کار گرفته شده به کارآمدترین روش است. (15)
در این یادداشت مقدماتی پیشنهاد نمیشود که این مسائل دشوار را بیشتر دنبال کنیم، بلکه صرفاً تأکید قوی بر نیاز به آگاهی از پیچیدگیهای وضعیتی که هر کشور با آن روبهرو است، است.
نکته پایانی که در فن آوری های تولید زغال چوب صنعتی مهم است
روش های سنتی برای استفاده از چوب در قطعات بزرگ اقتباس شده است که در برخی از آنها می توان از تنه درختان کامل استفاده کرد. خشک کردن چنین قطعات بزرگی قبل از کربونیزاسیون دشوار است و بنابراین چوب بیشتری در فرآیند کربن سازی مصرف می شود تا خشک شدن آنها قبل از کربن شدن کامل شود. بنابراین عملکرد کلی کمتر است اما هزینه های آماده سازی چوب ناچیز است. روش های صنعتی نیاز به چوب در قطعات کوچک با اندازه ثابت بیشتر یا کمتر دارند. برخی از سیستمهای قیچی حتی نیاز دارند که چوب به شکل خاک اره باشد.
چوب در قطعات کوچکتر راحت تر در هوا خشک می شود و از این رو بازده در کربن سازی بیشتر است. چوب با ابعاد کوچک نیز برای سیستم های تغذیه مکانیزه مورد استفاده در اکثر فرآیندهای کربن سازی نوع صنعتی مورد نیاز است. در جایی که چوب از قبل به شکل ریز تقسیم شده به عنوان ضایعات کارخانه چوب بری موجود است، هزینه های آماده سازی کم است. اما در عمل مقدار چوب موجود به این شکل در کشورهای در حال توسعه نسبت به زغال چوب مورد نیاز بسیار کم است، به طوری که به طور کلی هر سیستم صنعتی اتخاذ شده باید با هزینه های بسیار زیادی برای تهیه چوب مواجه شود. این عامل را هرگز نمی توان نادیده گرفت.