Topola to eukaliptus Północy z wydajnością surowca do 30 mln m3 rocznie.

Tak uważa Henrik Böhlenius z SLU, Sveriges Lantbruksuniversitet w Alnarp.

Wyjściowym pomysłem naukowców jest wykorzystanie drzew liściastych do produkcji biopaliwa i SLU współpracuje w tym z urzędem państwowym do spraw energii, Energimyndigheten oraz z Luleå University of Technology.

• Istnieje wiele raportów i wyników badań na temat topoli i w naszym dwuletnim projekcie badawczym chcemy dać całościowy obraz stanu wiedzy, mówi Henrik Böhlenius.

O jego pracy oraz na temat topoli i hybrydy osiki pisaliśmy przed pół rokiem. i porównanie z eukaliptusem Północy pochodzi z jego badań.

Gatunkami topoli w projekcie są: Populus trichcarpa – Topola kalifornijska, Populus deltoides – Topola amerykańska, Populus nigra – Topola czarna i Populus balsamifera – Topola balsamiczną.

Hybrydami topoli są: Populus trichcarpa x p. maximowiczii , Populus trichcarpa x P. balsamifera oraz Populus deltoides x P. nigra.

Hybrydą osiki jest Populus tremula x P. tremuloides

Naukowcy zakładają że około 30 mln m3 surowca drzewnego czyli 1/3 rocznego pozyskania drewna w Szwecji może pochodzić z plantacji topoli i główne pytanie nowego projektu dotyczy ilości odpowiednich terenów dostępnych do założenia takich plantacji.

• Topola rośnie najlepiej na lepszych glebach i w Szwecji mamy około 400 000 hektarów nieużywanych gruntów rolnych oraz ponadto kilka milionów hektarów zalesionych gruntów porolnych przez świerka.  Niektóre z takich lasów świerkowych są teraz gotowe do końcowej wycinki.  Z różnych powodów, np. z uwagi na korzeniowca czy kornika czy założenia przyjemniejszego lasu liściastego, możemy i powinniśmy przejść na topolę. Rosną one prawie w całym kraju, w zależności od rodzaju klonów drzew.

Topola w odpowiednich warunkach osiąga, w porównaniu ze świerkiem, ponad dwukrotnie większy przyrost. Istnieją jednak dane  mówiące o bardzo szerokich możliwościach produkcyjnych, od 5 m3/1ha do 45 m3/1ha.

• Gorsze wyniki są zwykle spowodowane złymi klonami i tym, że roślina została zaniedbana.  To bardzo ważne, żeby topola dobrze wystartowała i poradziła sobie z rywalizacji z trawą – mówi Henrik Böhlenius. We wstępnych obliczeniach potencjału dla całego kraju założyliśmy  25 m3 na hektar i uprawę na poziomie jednego miliona hektarów.

Sposób uprawy  różni się w zależności od warunków.  Na gruntach rolnych dozwolone jest chemiczne zwalczanie chwastów i uprawa jest stosunkowo łatwa. Po przeniesieniu uprawy na grunt leśny warunki ulegają zmianie. Alternatywą dla radzenia sobie z konkurencją ze strony innych roślin są sadzonki o wielkości 2 metrów ale wtedy należy je sadzić do głębokości 70 cm co jest w lesie problemem. Uprawa leśna powinna być wapnowana, dobre wyniki uzyskuje się również z węglem drzewnym.

• Kluczem do dobrej uprawy topoli na terenach leśnych jest odpowiednie założenie plantacji, takie które daje sadzonkom szybki start i od razu przewagę nad trawami i chwastami. Ważne jest grodzenie, przynajmniej początkowe. Budowa zapasów surowca jest w zasadzie kosztem jednorazowym bo następna generacja topoli odradza się z odrośli. W naszych doświadczeniach przyrost w drugiej generacji wynosił 37 m3/ha/rok, mówi Henrik Böhlenius.

Drewno może być wykorzystane jako papierówka a produkty uboczne w przemyśle papierniczym takie jak lignina i olej talowy mogą być użytkowane przy produkcji biopaliwa lub w biochemii.

• Badamy jak drewno z topoli może wpisywać się w podobne procesy. Cała produkcja drewna może być również wykorzystana do produkcji paliwa poprzez zgazowanie. Kluczowym pytaniem jest tutaj cena jaką za swój surowiec otrzyma właściciel plantacji topolowych. Nasz dwuletni projekt chce stworzyć całościowy obraz możliwości uprawy topoli i zastosowania surowca z niej w przemyśle leśnym w Szwecji.

Jakie jest więc zastosowanie surowca pochodzącego z z topoli, osiki czy hybryd tych drzew?

Drewno topoli może być wykorzystywane jako surowiec w szerokiej gamie produktów.  W krajach skandynawskich i bałtyckich topola jest użytkowana głównie do celów bioenergetycznych oraz produkcji ścieru drzewnego, ale również do produkcji paliw płynnych, tekstyliów i różnego rodzaju płyt drewnopochodnych.

W niektórych krajach topola jest ważnym surowcem do produkcji płyt wiórowych, płyt pilśniowych i sklejki.  Włochy są największym producentem sklejki topolowej w Europie.  W tym celu Włosi importują również surowiec z innych krajów europejskich, takich jak Francja czy Belgia.  Produkcja drewna okleinowego na plantacjach topolowych wymaga dostępu do klonów o właściwościach jakościowych na które jest zapotrzebowanie w przemyśle i często konieczne jest podkrzesywanie pni drzew.

Zakłady produkujące płyty wiórowe i pilśniowe zwykle wymagają większych inwestycji, ale mogą wykorzystywać wiele różnych rodzajów surowców.  Produkcja materiałów kompozytowych daje duże możliwości efektywnego wykorzystania drewna topolowego. Topola może być również wykorzystywana do produkcji wyrobów z drewna klejonego warstwowo.

Topola może być stosowana we wszystkich typach procesów produkcji w przemyśle papierniczym. Pulpa z topoli jest krótkowłóknista i musi być zmieszana z długowłóknistą masą z drzew iglastych, aby mogła być stosowana przy produkcji papieru. Z kolei pulpa topolowa nadaje się do produkcji artykułów higienicznych, serwetek i papieru drukarskiego oraz w przemyśle opakowaniowym.

W południowej Szwecji topola była dotychczas sprzedawana jako papierówka w tym samym przedziale cenowym co osika.  Obecnie stosowany w Szwecji system upraw na plantacjach topolowych jest dobrze dostosowany do produkcji papierówki.

Topola może być rozdrabniana bezpośrednio na zrębach lub w zakładach przemysłowych i wykorzystywana w elektrociepłowniach do produkcji ciepła i energii elektrycznej.  Jakość zrębków topoli jako paliwa można porównać z pozostałościami zrębowymi (GROT po szwedzku co oznacza gałęzie i wierzchołki drzew).

Dalsza obróbka topoli jako paliwa może odbywać się poprzez produkcję pelletu lub paliw płynnych.  Drewno topoli ma dużą zawartość polisacharydów, dzięki czemu nadaje się do produkcji etanolu.

Dzisiejszy rynek topoli jako surowca jest stosunkowo ograniczony, co jest również przyczyną słabego wzrostu powierzchni nowo zakładanych upraw. W Szwecji mamy dziś możliwość sprzedaży topoli w postaci papierówki.  Topola może być również ważnym surowcem do produkcji etanolu lub paliw płynnych na bazie ligniny.

W przypadku rynków niektórych produktów kompozytowych, takich jak płyty wiórowe i płyty pilśniowe, produkcja w dużej mierze przeniosła się do Europy Wschodniej i ten rynek rośnie stosunkowo szybko. W krajach takich jak Francja, Włochy, Hiszpania, Węgry, Belgia i Chorwacja topola jest w większym stopniu wykorzystywana do produkcji sklejki i jest prawdopodobnym że ten przemysł będzie nadal istnieć pomimo konkurencji ze strony Chin i Ameryki Łacińskiej.

Dzisiejsze dyskusje na tematy podobnych plantacji nie ograniczają się do wskazywania plusów w postaci wysokiego przyrostu drzew i zastosowań surowca. Podobnie jak w przypadku dyskusji leśnych podnosi się czynnik klimatyczny i bioróżnorodność.

Większa produkcja masy z plantacji drzewnych powinna dać możliwość zachowania lasów wartościowych przyrodniczo i przeniesienie produkcji surowca na plantacje. Myślę że w świetle strategii bioróżnorodności UE z maja 2020 i jej żądań przeznaczenia „10% of EU land and 10% of EU sea – should be strictly protected.” powstaną pomysły zabezpieczenia surowca dla biogospodarki poprzez efektywniejsze hodowle podobnych jak topole, gatunków drzew.

W przypadku klimatu mamy stałą dyskusję na temat korzyści z zachowania lasów starych, w dodatku z dużym bogactwem biologicznym kontra korzyści z szybszego pochłaniania CO2 przez młodsze, szybkorosnące lasy oraz z surowca drzewnego zawierającego CO2 w produktach długowiecznych.

Plantacje drzew szybkorosnących odpowiadają w pewnym stopniu na podobne pytania klimatyczne i najlepiej, najbardziej obrazowo określił ich rolę emerytowany profesor SLU, Sveriges Lantbruksuniversitet, Lars Christersson w artykule w SvD.

„Okazuje się że potrzebujemy tylko powierzchnię 1 mln ha z lasami wierzbowymi i topolowymi aby móc pochłaniać wszystek dwutlenek węgla, który dzisiaj wydala Szwecja, z założeniem że po wycince drewno jest zamieniane w elektrowniach na energię elektryczną, gromadzoną w bateriach lub wodór jako paliwo, gromadzony w tubach. Równocześnie ulatnia się CO2, który powinien być zbierany i zamieniany na ciecz. Tą ciecz można pompować głęboko w ziemię. „

(Szwecja wydala dzisiaj (2018) 51,8 mln ton gazów cieplarnianych i ma jako cel osiągnąć zero w roku 2045.)

Ten pomysł profesora jest rozwinięciem pomysłu na CCS czyli Carbon Capture and Storage ale klimatyczne, pozytywne efekty upraw drzew szybko rosnących na gruntach rolnych nie są czymś nowym i sprowadzają się do trzech efektów:

1- Mniejsze wydalanie gazów cieplarnianych niż przy tradycyjnym rolnictwie

2- Wzrost ilości związanego w glebie węgla

3- Mniejsze użycie energii pochodzącej z kopalin przy produkcji biomasy przeznaczonej na cele energetyczne.

To samo źródło mówi o innym pozytywnym oddziaływaniu przejścia z gospodarki rolnej na plantacje topoli.

Zmniejsza się zdecydowanie przeciek związków mineralnych do gleby i cieków wodnych, co zapobiega przenawożeniu. Ciągłe pokrycie gleby roślinnością zmniejsza odpływ wody z powierzchni. Plantacje drzew liściastych zwiększają bioróżnorodność terenów rolnych, co jest istotne dla przeżycia gatunków wymagających drzew, które są często nieobecne w dzisiejszym krajobrazie rolnym. Drzewa zapewniają miejsce do życia dla ptaków i drobnych, naziemnych zwierząt. Również zwierzyna płowa szuka tam schronienia.

Takie plantacje są łatwe do powrotnego przeznaczenia na grunty rolne bo karczowanie pniaków na terenach porolnych nie jest problemem a wartość gleby poprawia się po 20-letnim użytkowaniu przez drzewa i unikaniu corocznego ubijania przez traktory.

Tereny rolne są na ogół niedostępne dla społecznej aktywności fizycznej, natomiast plantacje topoli czy hybryd osikowych jak i wierzby, te już np. ponad 10-letnie, są otwarte dla wszystkich, no przynajmniej w Skandynawii z jej prawem Allemansrätten.

Mamy więc sporo plusów z powrotem topoli do krajobrazów leśnych. W Szwecji nie ma podobnych ograniczeń co w kraju, gdzie plantacje mogą być zakładane tylko na gruntach rolnych. Nie ma też problemów ze znalezieniem terenów dla topoli w lesie i poza lasem.

To co łączy Polskę ze Szwecją w tym temacie jest wiedza na temat podobnych upraw, bo zarówno w Szwecji jak i w kraju, sądząc z sieci, nie brakuje doświadczeń i fachowców.

Myślę że rola drzew szybko rosnących w gospodarce leśnej będzie równie szybko rosła jak same drzewa.

Zdjęcie: landskogsbruk