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生物炭的生产方式

数千年来,人们一直把木炭用做燃料,其制造过程很简单:让木材、稻草或者农作物废弃物在缺氧的环境下燃烧,得到的物质就是木炭。传统方法是将土覆盖在点燃的生物质上使之长时间无焰燃烧。

生物炭的生产方式

用传统方法大规模工业化生产木炭不切实际。研究人员将目光投向了“高温分解”法——在500℃到600℃的高温下,将有机物质置于缺氧状态下,对其有控制地进行高温分解。除了获得木炭,高温分解还能够生成合成气和液态焦油等副产品,这两种副产品都能用做发电或取暖的燃料。生物炭的产量取决于高温分解过程的快慢。快速高温分解能够得到20%的生物炭、20%的合成气和60%的生物油。而慢速高温分解可以产生50%的木炭和少量的油。英国管理与可持续发展研究所认为,由于现代高温分解装置能够完全使用合成气运转,产出的能量是所需能源成本的3到9倍。 很多其他材料也可以制造木炭,诸如农业产生的大量动植物废料——麦秆、种壳、粪便等;人类制造的垃圾——比如下水污泥或其他生活垃圾都能派上用场。 使用垃圾废料生产生物炭还有双重减碳的效果。如果任垃圾肥料腐烂,它们会产生甲烷。甲烷也是一种温室气体,其对温室效应的影响是二氧化碳的二十多倍。

但是,难点在于如何经济有效地收集这些废料。克里斯·古德尔在《拯救地球的十种技术》中写道:“在全球范围内,大规模组织生物炭生产和固碳等活动,让农民因将生物炭埋入土壤而得到报酬,实施起来有点难度。”

此外,也需要给农户们配备新设备来处理这些废料。对于城市废品处理来说,关键是将可以变为炭的有机废品从其他垃圾中分离出来,并且还要证明这样做比掩埋废料更经济有效。

管理与可持续发展研究所建议,炭的生产可以采用小规模和工业化相结合的方式,如果稍加改进,就能够在城市、乡村甚至贫困地区经济有效地生产生物炭。

他们提出了三种可行的方式。 一辆装有高温分解设备的合成气动力车走乡串户,将制好的生物炭给农户使用,将生物油收集起来,送到精炼厂将其变成可供车辆使用的液态生物燃料,这种方法可能更为可行。

管理与可持续发展研究所指出,在巴西,甘蔗的顶部一般在田间就地焚烧,而制糖产生的甘蔗渣可以被有效地转化为生物炭。据估计,巴西每年收获4亿6千万吨甘蔗,其中约2亿3千万吨可以用来进行高温分解制造生物炭。

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