Наличие и пространственное распределение остатков сельскохозяйственной и лесной биомассы для производства биоугля в Кении

Почему сельскохозяйственные отходы важны для повседневной жизни

По всей Кении груды оставшихся стеблей, лузги и опилок часто рассматриваются как мусор, который сжигают или выбрасывают. Это исследование показывает, что эти обрезки можно использовать для создания более чистого будущего — превращая сельскохозяйственные и лесные остатки в биоуголь, материал, похожий на древесный уголь, который может улучшать почвы и служить топливом с низким уровнем дыма. Исследователи, задавшись вопросом, сколько такого материала существует, где он находится и насколько надежно его можно поставлять, закладывают основу для новых сельских отраслей, лучших урожаев и снижения давления на леса.

Превращение остатков в полезный ресурс

Авторы поставили задачу оценить, сколько остатков посевов и лесов образуется в Кении и как они распределены по стране. Они сосредоточились на материале, который остается после уборки урожая или обработки древесины — например, стебли кукурузы, стебли бобовых, рисовая лузга и опилки — который реалистично можно собрать, не нарушая кормовой баланс для животных, снабжение домашнего топлива или защиту почвы. Используя официальные данные о производстве за 2021 и 2022 годы для всех 47 округов и международные исследования о типичных количествах остатков для каждой культуры, они рассчитали диапазон правдоподобных объёмов остатков и оценили, какая часть из них доступна экономически.

Как команда оценивала скрытые запасы

Чтобы избежать чрезмерно оптимистичных оценок, исследователи применили несколько фильтров. Сначала они связали каждую тонну собранного зерна или древесины с ожидаемым количеством остатков. Затем они сократили эту сумму с учётом конкурирующих использований — например, кормления скота или мульчирования полей — оставив только «избыток», который можно перенаправить на производство биоугля. Наконец, они оценили, какую часть этого избытка реально можно собрать и перевезти по разумной цене, учитывая плохие дороги, раскиданные хозяйства и сложный рельеф. Комбинируя низкие, средние и высокие допущения для каждого из этих шагов, они получили диапазон оценок и провели анализ чувствительности, чтобы определить, какие факторы важнее всего.

Где находятся остатки

Анализ показывает, что Кения ежегодно генерирует порядка десятков миллионов тонн сельскохозяйственных остатков и сотен тысяч тонн лесных остатков, которые, в принципе, могли бы питать производство биоугля. Большая часть сельскохозяйственных остатков сосредоточена в западных, центральных и южных округах, где осадки и почвы поддерживают интенсивное земледелие. Везде доминируют стебли кукурузы, отражая роль этой культуры как национального продукта питания, но в каждом округе также встречается смешение других остатков — например, от сахарного тростника, пшеницы, бобов и сизаля — что обеспечивает разнообразие поставок. Лесные остатки, в основном обрезки из твёрдой древесины и опилки с местных пилорам, дают меньший, но всё же значимый вклад, особенно в районах с активной вырубкой и переработкой древесины.

Баланс изобилия, плотности и надёжности

Хотя несколько округов производят очень большие суммарные объёмы остатков, ни один из них не предлагает идеального сочетания высокого количества, высокой плотности остатков на квадратный километр и низкой годовой неопределённости. В некоторых районах, например в частях Рифтовой долины, остатки плотные, но снабжение переменчиво, что делает рискованным размещение там крупного стационарного предприятия. В других районах запасы более стабильны, но более разрежены, что повышает затраты на сбор и транспортировку. Поэтому в исследовании утверждается, что планировщикам придётся выбирать между размещением заводов там, где остатки плотные, но менее предсказуемые, или там, где они более надёжны, но разбросаны, а также рассматривать такие варианты, как небольшие мобильные печи и учреждения общинного масштаба в дополнение к большим фабрикам.

Что это означает для фермеров и климата

Для неспециалистов главный посыл в том, что Кения уже производит достаточно сельскохозяйственных и лесных остатков, чтобы поддержать серьёзный сектор биоугля, не вырубая дополнительные деревья и не отводя пищевые ресурсы. Если технологии и политики будут настроены на превращение этого стабильного потока остатков в высококачественный биоуголь и брикеты, страна сможет улучшать здоровье почв, повышать урожайность, заменять часть дров и древесного угля и удерживать больше углерода в почве. При условии, что новые предприятия будут тщательно размещены и поддержаны более умной логистикой, хранением и местными данными, а не исходя из предположения, что «отходы» бесплатны и всегда под рукой.

Цитирование: Namaswa, T., Burslem, D.F.R.P., Smith, J. et al. Availability and spatial distribution of crop and forest biomass residues for biochar production in Kenya. Sci Rep 16, 11764 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42350-0

Ключевые слова: биоуголь, остатки биомассы, сельское хозяйство Кении, возобновляемая энергия, улучшение почв