新產(chǎn)業(yè)
高溫分解制造生物炭
數(shù)千年來，人們一直把木炭用做燃料，其制造過程很簡單：讓木材、稻草或者農(nóng)作物廢棄物在缺氧的環(huán)境下燃燒，得到的物質(zhì)就是木炭。傳統(tǒng)方法是將土覆蓋在點(diǎn)燃的生物質(zhì)上使之長時(shí)間無焰燃燒。
用傳統(tǒng)方法大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)木炭不切實(shí)際。研究人員將目光投向了“高溫分解”法——在500℃到600℃的高溫下，將有機(jī)物質(zhì)置于缺氧狀態(tài)下，對(duì)其有控制地進(jìn)行高溫分解。除了獲得木炭，高溫分解還能夠生成合成氣和液態(tài)焦油等副產(chǎn)品，這兩種副產(chǎn)品都能用做發(fā)電或取暖的燃料。????
生物炭的產(chǎn)量取決于高溫分解過程的快慢。快速高溫分解能夠得到20%的生物炭、20%的合成氣和60%的生物油。而慢速高溫分解可以產(chǎn)生50%的木炭和少量的油。英國管理與可持續(xù)發(fā)展研究所認(rèn)為，由于現(xiàn)代高溫分解裝置能夠完全使用合成氣運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)出的能量是所需能源成本的3到9倍。
變廢為寶可得生物炭
還有什么其他方法可以得到生物炭呢？從控制氣候變化的角度來看，砍伐森林簡直就是“剜肉補(bǔ)瘡”。其實(shí)，很多其他材料可以制造木炭：農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的大量動(dòng)植物廢料——麥稈、種殼、糞便等；人類制造的垃圾——比如下水污泥或其他生活垃圾都能派上用場(chǎng)。
使用垃圾廢料生產(chǎn)生物炭還有雙重減碳的效果。如果任垃圾肥料腐爛，它們會(huì)產(chǎn)生甲烷。甲烷也是一種溫室氣體，其對(duì)溫室效應(yīng)的影響是二氧化碳的二十多倍。
但是，難點(diǎn)在于如何經(jīng)濟(jì)有效地收集這些廢料。克里斯•古德爾在《拯救地球的十種技術(shù)》中寫道：“在全球范圍內(nèi)，大規(guī)模組織生物炭生產(chǎn)和固碳等活動(dòng)，讓農(nóng)民因?qū)⑸锾柯袢胪寥蓝玫綀?bào)酬，實(shí)施起來有點(diǎn)難度。”
此外，也需要給農(nóng)戶們配備新設(shè)備來處理這些廢料。對(duì)于城市廢品處理來說，關(guān)鍵是將可以變?yōu)樘康挠袡C(jī)廢品從其他垃圾中分離出來，并且還要證明這樣做比掩埋廢料更經(jīng)濟(jì)有效。
管理與可持續(xù)發(fā)展研究所建議，炭的生產(chǎn)可以采用小規(guī)模和工業(yè)化相結(jié)合的方式，如果稍加改進(jìn)，就能夠在城市、鄉(xiāng)村甚至貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)生物炭。
他們提出了三種可行的方式。其一是集中化——某一地區(qū)的所有生物質(zhì)廢料都被送到中央處理廠進(jìn)行集中處理，目前美國和加拿大的公司普遍采用這種方式；其二是非集中化的方式——每個(gè)農(nóng)戶或小型農(nóng)戶聯(lián)合體擁有屬于自己的技術(shù)含量相對(duì)較低的高溫分解爐。
第三種是一種流通的方法：一輛裝有高溫分解設(shè)備的合成氣動(dòng)力車走鄉(xiāng)串戶，將制好的生物炭給農(nóng)戶使用，將生物油收集起來，送到精煉廠將其變成可供車輛使用的液態(tài)生物燃料，這種方法可能更為可行。
管理與可持續(xù)發(fā)展研究所指出，在巴西，甘蔗的頂部一般在田間就地焚燒，而制糖產(chǎn)生的甘蔗渣可以被有效地轉(zhuǎn)化為生物炭。據(jù)估計(jì)，巴西每年收獲4億6千萬噸甘蔗，其中約2億3千萬噸可以用來進(jìn)行高溫分解制造生物炭。
企業(yè)將生物炭商品化
一些企業(yè)正在試圖將生物炭商品化，從而使之成為解決氣候問題、土壤和能源問題的良方妙策。
碳補(bǔ)償企業(yè)Climate Care的創(chuàng)始人麥克•梅森略組建了新企業(yè)Biojoule，致力于研究生物炭技術(shù)商業(yè)化的可行性。加拿大安大略省的達(dá)茂能源公司一直從事生物碳的生產(chǎn)和制造，每天能夠獲得130多噸生物油。總部位于澳大利亞的Crucible Carbon公司估計(jì)，如果使用他們的技術(shù)，用生物炭固炭的成本是每噸20澳元（折合13美元）。
新西蘭的Carbonscape公司希望提出要種植9.3億公頃植物來生產(chǎn)生物炭；能源講師彼得•里德的口氣更大：14億公頃。
當(dāng)美國、加拿大、澳大利亞的項(xiàng)目都強(qiáng)調(diào)對(duì)大的工廠進(jìn)行商業(yè)化，將廢棄的生物質(zhì)變成能源和生物炭時(shí)，科羅拉多州的生物炭工程公司的方法是降低這個(gè)工藝流程的規(guī)模，使得其能夠更廣泛地在一個(gè)森林或者一個(gè)農(nóng)場(chǎng)推廣，減少原材料的交通費(fèi)用和更大設(shè)備的成本費(fèi)。
該公司總裁吉姆•佛瑞尼爾說，工人將廢棄的木材放進(jìn)設(shè)備中，使用炭來重建森林土壤，并且保存燃燒過程中產(chǎn)生的碳。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，這個(gè)過程也可以產(chǎn)生甲醇等液態(tài)燃料。
但是，佛瑞尼爾表示，成本達(dá)幾十萬美元，經(jīng)濟(jì)效益還不能確定，還需要進(jìn)一步的研究來優(yōu)化這個(gè)過程，同時(shí)進(jìn)一步探究其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。
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（莉莉）