Kenia leistet Pionierarbeit für ein neu entwickeltes, zu 100 % mit Solarenergie betriebenes Trocknungssystem für Waldkiefernsamen, um die jahrzehntelange Entwaldungskrise des Landes zu bewältigen.
Abholzung und Dürre haben zu schwerer Entwaldung geführt, sodass nur noch 7 % der Landfläche von Wald bedeckt sind, und wie viele afrikanische Länder hat sich Kenia ein hohes Ziel gesetzt – diesen Anteil bis 2023 auf 10 % zu steigern.
Kenianisches Forstforschungsinstitut (KEFRI) bat die Brunel University London, die Art und Weise zu rationalisieren, wie Kiefernsamenkapseln vom Waldboden unter elektrischen Heizgeräten oder der Sonne getrocknet werden, bis ihre Samen herausspringen.
Die Saattrocknung mit Sonnenenergie bringt das Ökologisierungsziel auf ein ganz neues Spielfeld
Im August 2021 installierte das Team im Werk Muguga der Regierungsbehörde, 30 km nördlich der Hauptstadt Nairobi, einen maßgefertigten Prototyp eines zu 100 % solarbetriebenen Wärmegenerators und einer Wärmespeichereinheit.
Nach 6 Monaten hat es sein Potenzial bewiesen, die Saatgutproduktion von acht Tonnen pro Jahr auf 90 Tonnen zu steigern – genug, um die jährlichen zwei Milliarden Setzlinge zu pflanzen, die benötigt werden, um das hochgesteckte Regierungsziel zu erreichen.
„Wir haben nicht nur die Produktion für KEFRI erhöht, sondern auch die Energiekosten auf null gesenkt“, sagte Dr. Harjit Singh, Ingenieur für erneuerbare Energien. „Das bedeutet also, dass die von ihnen produzierten Samen zu 100 % grün und kohlenstofffrei sind und dass sie die fortschrittlichste Technologie verwenden, um sie herzustellen.“
Dr. Singhs System verkürzt auch die Saattrocknungszeit von 6 Wochen auf drei oder vier Tage und „wichtigerweise verbraucht es keinen Strom. Bis jetzt wurden 60 % der Kosten für die Saatgutproduktion für Energie aufgewendet.“
Der auf fossilen Brennstoffen basierende Netzstrom, der die meisten Samen in Kenia produziert, ist etwa 1 Million Pfund pro Jahr wert. Das neue System SoFTS (Solar Heat Storage for Drying Forest Tree Seeds) kann durch die Nutzung von Solarwärme 80 % dieser Kosten einsparen. KEFRI plant nun, SoFTS in seinen neun Saatgutwerken landesweit zu installieren. Es wird das Ziel Kenias bis 2030 von 10 % Waldbedeckung und 5.100.000 Hektar Wiederaufforstung von Ödland grundlegend verändern.
„Das Projekt hat eine neue Technologie in der Forstwirtschaft eingeführt“, sagte Dr. Jane Njuguna von KEFRI. „Die solare Trocknung von Waldbaumsamen wurde in Kenia noch nicht durchgeführt, und dies erhöht unsere internationale Sichtbarkeit als Kompetenzzentrum für Technologien zur solaren Baumsamentrocknung. Es hat unsere Energiekosten gesenkt und Kiefernsamen schnell in den richtigen Mengen verfügbar gemacht, was uns hilft das Ziel des Landes zu erreichen, die Emissionen zu reduzieren.“
Die innovative, durch Nanomaterialien verstärkte Wärmespeicherung von SoFTS verwendet nur lokal verfügbare Materialien, um 60-80 °C heiße Wärme zu speichern, die von nicht nachgeführten, niedrig konzentrierenden solarthermischen Kollektoren erzeugt wird. Automatische Sensoren erkennen die Temperatur der Samenkapseln und speichern überschüssige Wärme über Nacht, sodass sie selbst bei bewölktem Klima mindestens 1,5 Tage lang Wärme liefern kann. In den anderen Saatgutanlagen von KEFRI ohne das System und in den anderen vier Großanlagen des Privatsektors in Kenia können die Samen nur während der Sonnenstunden getrocknet werden.
Etwa 30.000 Menschen arbeiten in Kenias Saatgutindustrie, die bis 2030 voraussichtlich auf 180.000 anwachsen wird. Einst zögerten die Investoren, die Industrie wegen der Energiekosten zu unterstützen, jetzt können es sich die Investoren leisten, optimistisch zu sein und sprechen jetzt über den Export von Saatgut. Andere Länder südlich der Sahara und Ostafrikas wie Uganda, Tansania und Südafrika könnten das System zur Trocknung ihres Saatguts nutzen.
„Dies demonstriert unsere Forschungskapazitäten hier bei Brunel“, sagte Dr. Singh. „Wir suchen jetzt nach Unterstützung, um mehr Projekte dieser Art durchzuführen. Das Wichtigste ist, den Bedarf des Endverbrauchers richtig zu verstehen und ihn mit der Art der Energiequelle abzugleichen, die er in diesem Land hat. Es ist ein komplett maßgeschneidertes Projekt System, auf das wir sehr stolz sind und das auf der Expertise des Brunel-Teams basiert, die es uns ermöglicht, jedes System für jede Größenordnung zu bauen.“