生物炭价值主张
赋予枯树和生物质废物价值,同时减少大气中的二氧化碳并生产可再生能源。
什么是生物炭?
零废物解决方案-生物炭是通过热解(pī-rä’-la sis)制成的细粒度木炭,这是一种在专门设计的熔炉中加热生物质(木材、粪肥、作物残渣、固体废物等)的过程,在不含氧气的情况下,捕获所有排放物、气体和油,作为能源再利用。
一种古老的土壤调节剂-生物炭在农业中已经使用了2500多年,作为一种安全、可持续的土壤改良剂,它在现代农业和园艺中越来越受欢迎。
而木炭是一种富含碳的材料,通过在低氧环境中加热木材、动物粪便或其他有机材料而产生。这个过程也被称为热解。它也可以用于制作艺术品或在某些领域用作燃料添加剂。但了解木炭和生物炭之间的区别很重要,因为这两种材料有一些不同的性质。
生物炭和木炭经常被混淆,可以互换使用,但它们是两种用途不同的产品。生物炭是通过在氧气有限的环境中缓慢燃烧有机材料而产生的,而木炭是通过在富氧环境中快速燃烧有机材料来产生的。燃烧过程的不同产生了两种截然不同的材料。
燃烧过程的不同产生了两种截然不同的材料。生物炭是一种具有高度吸收性的黑色多孔材料,而木炭是一种不具有吸收性的黑色无孔材料。生物炭用于改良土壤,而木炭用于产生热量。
生物炭的生产方式与木炭相似,但它是由木屑、粪肥或农业废弃物等生物质制成的。然后将其与土壤和堆肥混合,用于提高土壤肥力和增加保水性。生物炭中的碳比木炭中的碳更稳定,它还可以为土壤提供营养。
生物炭和木炭是两种不同的材料,几个世纪以来一直被用于不同的目的。生物炭是一种通过热解生产的木炭,热解过程包括在无氧环境中加热有机材料。另一方面,木炭是通过加热木材或其他有机材料的过程生产的,而氧气的获取途径有限。
虽然这两种材料都可以用于土壤改良,但生物炭通常是首选,因为它的碳含量高,能够保持营养,为植物创造更肥沃的环境。生物炭还具有吸收和捕获碳的额外好处,使其成为一种更可持续、更环保的选择。
生物炭增强土壤和保护水质
增加养分和水分保持力-生物炭在吸引和保持水分和养分以及保持磷和农用化学品方面的能力超过了所有其他有机土壤材料。植物更健康,流入地表水和渗入地下水的肥料更少。
持久性-生物炭是相对惰性的,因此在土壤中的持久性比任何其他有机土壤添加剂都要长。与普通肥料和调理剂不同,由于生物炭的使用寿命为100至1000年,其营养和保水以及整体土壤孔隙度的优势一直在发挥作用。科学添加生物炭,可以提高堆肥的质量,增加其保留营养和水分的能力,并为有益微生物提供栖息地。
所需肥料更少-当添加到土壤中时,生物炭可以提高植物生长和作物产量,同时减少所需的肥料总量。一氧化二氮(N2O)是一种温室气体,从某些肥料中释放出来的威力是二氧化碳二氧化碳的310倍。经过生物炭处理的土壤可减少50-80%的N2O废气。
生物炭应对气候变化
腐烂或燃烧的生物质将二氧化碳释放到大气中,植物将其重新吸收;这种活性碳循环已经平衡了几千年。燃烧化石燃料会将过量的二氧化碳排放到空气中,超过了自然吸收的量。这将热量截留在地球大气层中。减少大气中的二氧化碳对应对气候变化至关重要。
完美循环解决方案——通过热解燃烧生物质以产生能量(热能和电力),而不是燃烧化石燃料,这是一个碳中和的过程;它既没有加剧气候变化问题,也没有扭转气候变化问题。
生物炭保留了原料生物质中约50%的碳。当应用于土壤时,它可以将碳封存数百年,通过将其从活跃循环中去除来减少大气中二氧化碳的总量。生物炭还能促进植物生长,从而从大气中吸收更多的二氧化碳。总的来说,当生物质生产得到可持续管理时,这些好处使生物炭过程成为负碳过程。
生物炭的其他益处
生物炭生产在移动和固定热解炉中完全可扩展:从发展中国家的炉灶或家用炉,到处理森林恢复或农场废物的现场移动炉,再到用于供暖和发电的工业规模装置。
热电联产(CHP)-热解过程中产生的热量和电力可以发电,并为单个家庭、企业或整个社区提供热量。
生物燃料——包括氢气在内的可燃气体在热解过程中被捕获,产生合成气,这是一种有价值的燃料,可以在现场出售或用于能源生产。生物油是热解过程中产生的另一种有价值的能源产品。
固体废物转化-当生物废物成为有市场的产品时,可以避免倾倒费用、垃圾填埋场超载和露天焚烧。更少的垃圾意味着更少的二氧化碳和甲烷从垃圾填埋场排放。
从废物到价值生物质废物曾经是一种毫无价值和昂贵的副产品,现在是一种有价值的资源。通过生物炭,生物质通过创造就业机会、改善土壤和减少森林火灾危险,成为城乡农业和森林社区的可持续和增值产品。
碳抵消-碳信用是在抵消和总量管制与交易市场上出售或交易的宝贵资产。
生物炭的价值
生物炭主要作为土壤改良剂出售,但也有许多行业使用生物炭。价格因位置、密度、孔隙率、质量和可用性而异。
当价格达到58美元/吨二氧化碳当量时,通过在生物炭中螯合碳出售的碳信用在经济上具有竞争力。美国的碳市场目前正在加速发展。
合成气和生物油市场正在发展。大多数热解制造商保留这些副产品供现场使用或作为当地工业的燃料出售。
成本、节约和收益因地区和情况而异。对多个利益相关者参与的社区规模运营的研究预测,三年内将获得投资回报。工业规模的应用成本更高。
目前的研究重点是生物炭能够避免的成本:
支持土壤健康
提高作物产量
保护水质
通过避免燃烧来改善空气质量
生产替代能源和燃料