USA består av mer än 2 miljarder hektar mark - varav nästan 750 miljoner representerar skogsmarker.

Dessa skogar - tjocka med doftande träd och lövverk - är tillflyktsorter för campare och vilda djur. Men i många år, markförvaltning och brandskyddande metoder har resulterat i fler träd än vad som händer under naturliga förhållanden. Dessa tjocka massor av träd, samtidigt som du skapar en fredlig miljö, tjäna som bränsle för förödande skogsbränder orsakade av källor som blixtnedslag och mänsklig slarv.

För att minska risken för löpeld, organisationer som övervakar landets skogar, som U.S. Forest Service, bedriva skogsåterställningsaktiviteter som selektiv timmeravverkning och gallring. Bara i en handfull stater i västra USA, skogsåterställningsaktiviteter har potential att producera 0,6 till 2,1 miljarder torra ton biomassa i form av rester och träd med liten diameter som kan omvandlas till värmekällor för hem och företag eller biobränslen som driver bilar, lastbilar, och flygplan.

Studie:skogsvägar leder till billig biomassa

PNNL har samarbetat med U.S. Forest Service för att hjälpa organisationer att utvärdera hur man enkelt och snabbt prioriterar restaureringsinsatser, som ofta påverkas i stor skala av luftkvalitetsstandarder och begränsade budgetar.

Lagets mål - att hitta ett sätt att minska risken för löpeld, öka vattenmiljön för fisk som lax, och stärka ekosystemet, samtidigt som man utvärderar ekonomin med att använda det överflöd av biomassa som slås ut från restaureringsinsatser som energikälla.

De kombinerade vegetationsdata, modeller, analytiska tekniker, och Forest Service -programvara som vanligtvis används för att fastställa prioriteringar för budgetfördelning för skogsrestaurering för att utvärdera flera faktorer, inklusive biomassatillgänglighet. Specifikt, de fokuserade på biomassa från kommersiell gallring och timmeravverkning och utvärderade de levererade kostnaderna för biomassa från restaureringsaktiviteter, ta del av data från närliggande marknader, bearbetning, och transportkostnader.

Teamet använde ett skogsdemonstrationsbassäng i centrala staten Washington - en plats som har en mycket hög potential för löpeld - som plattform för deras utvärdering. Att veta att den största risken för förödande skogsbrand härrör från en komplex härva av träd under naturliga förhållanden, de använde ett scenario för att placera luckor i trädkronan - vilket gav en realistisk situation som skildrar ohanterade landskap med mer naturliga brandregimer.

"Vi tog fram tillgång till biomassa och kostnadsdata med fasta kostnader som att transportera rester till en skogslandning och slipa resterna, "säger Mark Wigmosta, PNNL -forskaren som leder den pågående studien. "Vi tog också med transportkostnader för tur och retur för asfalterade, grus, och grusvägar samt leveranskostnader för flis till bearbetningsanläggningen. "

De tidiga fynden - 1,4 miljoner ton ekonomiskt livskraftig biomassa var tillgänglig för användning av bioenergi. Nästan 395, 000 ton träflis kan vara tillgängliga till en ekonomiskt genomförbar kostnad på $ 60 per ton eller mindre levererat, beroende på kvarnplats. Ytterligare 1, 019, 000 ton kan genereras från kvarnarester. Teamet tror att dessa siffror sedan kan vara högre.

"Vi skapade en modell för att analysera kostnaden för att skörda resterna, bearbeta det, och sedan transportera den, visar den viktiga roll som vägnät spelar för ekonomin av de slutliga levererade kostnaderna, säger Wigmosta.

Analysen visade att leverans av 90 procent av flisen till en enda plats i bassängen skulle resultera i den lägsta kostnaden baserat på vägnät och ytor.

"Medan vi inledningsvis fokuserade på högriskområden i Stillahavsområdet, teknikerna från denna studie kan tillämpas i alla landets skogar, säger Wigmosta.

Restaurering går också simmande för lax

Teamet visade också att restaurering har fördelar för miljön. Specifikt, inklusive luckor i trädkronan möjliggör ökad vattenuppsamling i snöpaket och förbättrade strömningsförhållanden för laxmiljö under de kritiska sommarmånaderna.

De planerar mer forskning för att simulera vegetationstillväxt för att bättre uppskatta det långsiktiga, hållbar tillförsel av biomassa och förändringar i flödesflöden samt rök- och koldioxidutsläpp i samband med skogsbränder och föreskriven bränning.