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煤碳替代品 「生物碳」有助減少PM2.5

2023-12-8 22:11| 发布者: 韦少| 查看: 1301| 评论: 0

煤碳替代品 「生物碳」有助減少PM2.5


【編譯黃聖/曼谷報導】眾所周知,泰國是一個農業國家,有大量的農業廢棄物,如秸稈、木薯根莖、甘蔗葉、甘蔗渣、稻殼、玉米芯等未得到充分利用的農業廢棄物;而這些農業廢棄物都被白白丟棄,最簡單的處理方法就是進行焚燒,但這必然會對環境造成影響,尤其是造成空氣污染。因此,如果能將這些農業廢棄物開發為生物燃料(BioCoal),就能為發電廠和使用煤碳為主的工業生產提供替代燃料。

 

國家科學技術發展局國家奈米技術中心研究團隊汕猜博士表示,生質能發電廠經常面臨直接使用生物質作為燃料發電的問題,例如生物質水分含量高、低熱值、燃燒效率低、儲存過程中會因微生物分解而變質、收集和運輸費用昂貴,以及全年原料不足等。

 

「我們希望促進泰國生物質能的最高利用率,包括開發一種可以取代煤碳的燃料,因為煤碳在不久的將來會被限制使用。因此,開發生物碳,將能夠滿足工業燃料需求,減少當前對生物質限制帶來的影響。」

 

生物碳(BioCoal)作為一種生物固體燃料,具有接近於煤碳的各種特性,透過烘焙工藝(Torrefaction)進行生產,經過熱化學過程提高燃料的品質並轉化成生物質,將生物質在無氧條件或有限氧條件下加熱到攝氏200-300度的範圍內,生物碳可以作為混燒(Co-firing)或用於替代生物質和煤碳燃料(Replacement)。

 

奈米技術研究小組利用甘蔗葉、玉米葉、木薯根莖、棕櫚束、金合歡科速生樹、尤加利樹皮等農業廢棄物,在烘焙工藝條件進行開發,以從每種類型的生物質中生產出生物碳,並對所生產的生物碳的性能進行分析和測試,包括開發可在工業領域擴展使用的生物碳生產技術。

 

汕猜博士還表示,所開發的生物碳與生物質、木片和木材等競爭產品相比,生物碳的最低熱值為18-24MJ/kg,密度為0.65-0.75kg/l,含水量為1-5wt%顆粒(木顆粒),可見生物碳具有較高的熱值,含水量也較低,並且可以儲存更長時間;這意味著生物碳比生物質、切碎的木材(Wood chips)和木顆粒(Wood pellets)更具優越性。此外,生物碳還可以取代煤碳,這是因為生物碳具有與煤碳相似的高熱值。

 

「生物碳市場前景非常值得關注,它可以用作清潔燃料來產生電力或熱量,例如在燃煤電廠或其他行業,在生產過程中均需要使用熱量,泰國市場的需求量很大。」

 

與此同時,還有益於社會和保護環境。生物碳的使用可以促進泰國生物碳燃料生產產業的創建,並增加就業率;還能鼓勵農民通過利用生物質來獲得最大利益,減少露天區域生物質的燃燒,這是造成PM2.5粉塵的原因之一。此外,使用生物碳取代煤碳還可以減少全球變暖和空氣污染問題。

 

汕猜博士說,生物碳的生產流程也符合BCG經濟發展模式,盡可能的促進對農業廢棄物生物質的利用,以作為再生能源來生產電力和熱能,可有助於減少全球變暖問題,並打造國家能源安全。

 

下一步,研究團隊希望能開發一種高產能、可商業化推廣使用的生物碳生產技術,並在泰國創建具有較高潛力的「生物質轉生物碳」燃料資料庫,以滿足工業生產的使用需求。

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