Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рука держит кусок биоугля с ведром на заднем плане
Кусок биоугля
Маленькие гранулы biochar
Меньшие гранулы biochar
Большая куча биоугля
Биочар после производства, в большой куче

Биоуголь является древесный уголь , который получают путем пиролиза из биомассы , но в отсутствие кислорода , и используется в качестве мелиорантов почвы и для поглощения углерода и здоровья почвы выгоды. Биочар - это стабильное твердое вещество, богатое углеродом и способное оставаться в почве тысячи лет. [1] Biochar исследуется как средство связывания углерода, [1] и может быть средством смягчения последствий глобального потепления и изменения климата . [2] [3] [4] Это результат процессов, связанных спирогенный улавливание и хранение углерода (PyCCS). [5]

Биоуголь может повысить плодородие почв на кислых почвах (низком рН почвы), повышение продуктивности сельского хозяйства, а также обеспечить защиту от некоторой внекорневой и почвенных болезней. [6] Что касается определения в производстве, biochar определяется Международной инициативой Biochar как «твердый материал, полученный в результате термохимического преобразования биомассы в среде с ограниченным содержанием кислорода». [7]

История [ править ]

Слово «biochar» - это английский неологизм конца 20-го века, производный от греческого слова βίος , bios , « жизнь » и « уголь » (продукт карбонизации биомассы, как древесный уголь ). [8] Это просто древесный уголь, но он используется в определенных приложениях.

Доколумбовые амазонцы производили биоуголь путем тления сельскохозяйственных отходов (т. Е. Прикрывая горящую биомассу почвой) [9] в ямах или траншеях. [10] Неизвестно, намеренно ли они использовали biochar для повышения продуктивности почвы. [10] Европейские поселенцы назвали его terra preta de Indio . [11] После наблюдений и экспериментов группа исследователей, работающая во Французской Гвиане, выдвинула гипотезу, что амазонский дождевой червь Pontoscolex corethrurus был основным агентом тонкого измельчения и включения остатков древесного угля в минеральную почву. [12]

Производство [ править ]

Biochar - это мелкозернистый остаток с высоким содержанием углерода, который в настоящее время производится с помощью современных процессов пиролиза ; это прямое термическое разложение биомассы в отсутствие кислорода (предотвращение горения ), в результате которого образуется смесь твердых веществ (собственно биочуглер), жидких ( бионефть ) и газа ( синтез-газ ) продуктов. Конкретный выход пиролиза зависит от условий процесса, таких как температура , время пребывания и скорость нагрева. [13] Эти параметры можно оптимизировать для производства энергии или биоугля. [14]Температуры 400-500 ° C (673-773 К) производят больше полукокса , тогда как при температурах выше 700 ° C (973 K) в пользу выхода жидких и газообразных компонентов топлива. [15] Пиролиз происходит быстрее при более высоких температурах, обычно требуя секунд, а не часов. Увеличение скорости нагрева также приведет к снижению выхода пиролизного биоугля, при этом температура находится в диапазоне 350–600 ° C (623–873 K). [16] Типичный выход составляет 60% биомасла , 20% биочара и 20% синтетического газа. Для сравнения, при медленном пиролизе можно получить значительно больше полукокса (≈35%); [15] это способствует наблюдаемому плодородию почвы terra preta.. После инициализации оба процесса производят чистую энергию. Для типичных вводов энергия, необходимая для работы «быстрого» пиролизера, составляет примерно 15% от энергии, которую он выводит. [17] Современные пиролизные установки могут использовать синтез-газ, полученный в процессе пиролиза, и вырабатывать в 3–9 раз больше энергии, чем требуется для работы. [10]

Помимо пиролиза, процесс торрефикации и гидротермальной карбонизации также может термически разлагать биомассу до твердого материала. Однако эти продукты нельзя строго определять как biochar. Углеродный продукт процесса торрефикации все еще содержит некоторые летучие органические компоненты, поэтому его свойства находятся между характеристиками сырья биомассы и биоугля. [18] Кроме того, даже гидротермальная карбонизация может дать богатый углеродом твердый продукт, гидротермальная карбонизация , очевидно, отличается от обычного процесса термической конверсии. [19] Следовательно, твердый продукт гидротермальной карбонизации определяется как «гидрочар», а не как «биочар».

Метод амазонских ям / траншей [10] не собирает ни бионефти, ни синтез-газа, и выделяет большое количество CO.
2, черный углерод и другие парниковые газы (ПГ) (и, возможно, токсины ) в воздух, хотя парниковых газов меньше, чем улавливается во время роста биомассы. Системы промышленного масштаба перерабатывают сельскохозяйственные отходы, побочные продукты бумаги и даже бытовые отходы и обычно устраняют эти побочные эффекты за счет улавливания и использования жидких и газовых продуктов. Производство биоугля в качестве продукта в большинстве случаев не является приоритетом.

Централизованные, децентрализованные и мобильные системы [ править ]

В централизованной системе вся биомасса в регионе доставляется на центральную установку (например, на тепловую электростанцию, работающую на биомассе [20] ) для переработки в биоугля. В качестве альтернативы, каждый фермер или группа фермеров могут использовать менее технологичную печь . Наконец, грузовик, оснащенный пиролизером, может перемещаться с места на место для пиролиза биомассы. Энергия транспортного средства поступает из потока синтез-газа , а биоугля остается на ферме. Биотопливе отправляется на нефтеперерабатывающем или хранения сайта. Факторы, влияющие на выбор типа системы, включают стоимость транспортировки жидких и твердых побочных продуктов, количество обрабатываемого материала и возможность подачи питания непосредственно в электросеть.

Наиболее распространенные культуры, используемые для изготовления биоугля, включают различные породы деревьев, а также различные энергетические культуры . Некоторые из этих энергетических культур (например, трава Napier ) также могут накапливать гораздо больше углерода за более короткий промежуток времени, чем деревья. [21]

Для культур, которые не предназначены исключительно для производства биоугля, соотношение остатков к продукту (RPR) и коэффициент улавливания (CF), процент остатков, не используемых для других целей, определяют приблизительное количество сырья, которое можно получить для пиролиза. после сбора первичного продукта. Например, Бразилия ежегодно собирает около 460 миллионов тонн (MT) сахарного тростника [22] с RPR 0,30 и CF 0,70 для ботвы сахарного тростника, которые обычно сжигаются в поле. [23] Это означает, что ежегодно образуется примерно 100 тонн остатков, которые можно подвергнуть пиролизу для получения энергии и почвенных добавок. Добавление жома(отходы сахарного тростника) (RPR = 0,29 CF = 1,0), которые в противном случае сжигаются (неэффективно) в котлах, увеличивают общее количество пиролизного сырья до 230 тонн. Однако некоторые растительные остатки должны оставаться на почве, чтобы избежать увеличения затрат и выбросов азотных удобрений. [24]

Технологии пиролиза для переработки рыхлой и листовой биомассы производят как биоуголь, так и синтез-газ. [25]

Термокаталитическая деполимеризация [ править ]

В качестве альтернативы, «термокаталитическая деполимеризация», в которой используются микроволны , недавно была использована для эффективного преобразования органического вещества в биоуголь в промышленных масштабах, производя ≈50% полукокса. [26] [27]

Свойства [ править ]

Физические и химические свойства биочаров, определяемые сырьем и технологиями, имеют решающее значение для применения биохаров в промышленности и окружающей среде. Для биочаров используются различные характеристические данные, которые определяют их характеристики при конкретном использовании. Например, руководство, опубликованное Международной инициативой по биочагу, предоставляет стандартизированные методы оценки качества продукта biochar для внесения в почву. [28] Свойства biochar можно охарактеризовать по нескольким параметрам, включая приблизительный и элементный состав, значение pH, пористость и т. Д., Которые коррелируют с различными свойствами biochar. Атомные отношения biochar, включая H / C и O / C, коррелируют со свойствами biochar, которые имеют отношение к органическому содержанию, таким как полярность и ароматичность.[29] Диаграмма ван-Кревелена может быть использована для демонстрации эволюции атомных соотношений биоугля в процессе производства. [30] В процессе карбонизации соотношение H / C и O / C уменьшилось из-за высвобождения функциональных групп, содержащих водород и кислород. [31]

Использует [ редактировать ]

Поглотитель углерода [ править ]

Смотрите также: Климатическая инженерия

При сжигании и естественном разложении биомассы в атмосферу Земли попадает большое количество углекислого газа и метана . В процессе производства биоугля также выделяется CO2 (до 50% биомассы); однако оставшееся содержание углерода стабильно бесконечно. [32] Biochar представляет собой стабильный способ хранения углерода в земле на протяжении веков, потенциально снижая или останавливая рост уровней парниковых газов в атмосфере . Одновременно его присутствие в земле может улучшить качество воды , повысить плодородие почвы , повысить продуктивность сельского хозяйства и снизить нагрузку на старовозрастные леса.. [33]

Biochar может связывать углерод в почве от сотен до тысяч лет, как уголь . [34] [35] [36] [37] [38] Такая технология с отрицательным выбросом углерода приведет к чистому изъятию CO 2 из атмосферы при производстве потребляемой энергии. Этот метод выступают видные ученые , такие как Джеймс Хансен , ранее глава NASA Goddard Институт космических исследований , [39] и Джеймс Лавлок , создатель гипотезы Геи , для смягчения глобального потепления путем парниковых газов восстановления .[40]

Исследователи подсчитали, что устойчивое использование биоугля может снизить глобальные чистые выбросы двуокиси углерода ( CO
2), метана и закиси азота до 1,8 мкг CO2-C эквивалент ( CO
2-C e ) в год (12% текущего антропогенного CO
2-C e ), а общие чистые выбросы в течение следующего столетия - на 130 Pg CO
2-C e , не ставя под угрозу продовольственную безопасность , среду обитания или сохранение почвы . [41]

Поправка на почву [ править ]

Biochar готовится как поправка на почву

Biochar признан полезным для здоровья почвы . Обнаружено, что чрезвычайно пористая природа biochar эффективно удерживает воду и водорастворимые питательные вещества. Почвенный биолог Элейн Ингхэм указывает [42] на исключительную пригодность биоугля в качестве среды обитания для многих полезных почвенных микроорганизмов . Она отмечает, что, будучи предварительно заряженным этими полезными организмами, biochar становится чрезвычайно эффективным средством для улучшения почвы и, в свою очередь, здоровья растений.

Также было показано, что Biochar снижает вымывание E-coli через песчаные почвы в зависимости от нормы внесения, сырья, температуры пиролиза, содержания влаги в почве, текстуры почвы и свойств поверхности бактерий. [43] [44] [45]

Для растений, которым требуется высокий уровень калия и повышенный pH , [46] biochar можно использовать в качестве удобрения почвы для повышения урожайности. [47]

Biochar может улучшить качество воды, снизить выбросы парниковых газов в почву , уменьшить вымывание питательных веществ , снизить кислотность почвы и сократить потребности в орошении и удобрениях . [48] Было также обнаружено, что при определенных обстоятельствах Biochar вызывает системные реакции растений на грибковые заболевания листьев и улучшает реакцию растений на заболевания, вызываемые патогенами, переносимыми через почву. [49] [50] [51]

Различные воздействия biochar могут зависеть от свойств biochar [52], а также от нанесенного количества [51], и до сих пор нет знаний о важных механизмах и свойствах. [53] Воздействие Biochar может зависеть от региональных условий, включая тип почвы, состояние почвы (истощенная или здоровая), температура и влажность. [54] Небольшие добавки биоугля в почву снижают содержание закиси азота N
2Выбросы O [55] увеличиваются на 80% и исключаются выбросы метана , который является более сильным парниковым газом, чем CO.
2. [56]

Исследования сообщают о положительном влиянии биочара на урожайность на деградированных и бедных питательными веществами почвах. [57] Применение компоста и биоугля в рамках проекта FP7 FERTIPLUS оказало положительное влияние на влажность почвы, урожайность и качество сельскохозяйственных культур в разных странах. [58] Biochar может быть разработан с особыми качествами, чтобы воздействовать на различные свойства почвы. [59] В почве колумбийской саванны biochar уменьшил вымывание критически важных питательных веществ, повысил усвоение питательных веществ растениями и обеспечил большую доступность питательных веществ в почве. [60] При уровне 10% biochar снижает уровень загрязняющих веществ в растениях до 80%, одновременно снижая общее содержание хлордана и DDX.содержание в растениях на 68 и 79% соответственно. [61] С другой стороны, из-за своей высокой адсорбционной способности biochar может снизить эффективность применяемых в почве пестицидов, которые используются для борьбы с сорняками и вредителями. [62] [63] Биохар с большой площадью поверхности может быть особенно проблематичным в этом отношении; Необходимы дополнительные исследования долгосрочных эффектов добавления биоугля в почву. [62]

Слэш-и-символ [ править ]

Переход от подсечно- огневых методов земледелия к подсечно -огневым в Бразилии может снизить как обезлесение в бассейне Амазонки, так и выбросы углекислого газа, а также повысить урожайность сельскохозяйственных культур. В результате подсечно-огневой обработки в почве остается только 3% углерода из органического материала. [64] Обугливание может удерживать до 50% углерода в очень стабильной форме. [65] Возврат биоугля в почву вместо его полного удаления для производства энергии снижает потребность в азотных удобрениях, тем самым снижая затраты и выбросы при производстве и транспортировке удобрений. [66]Кроме того, улучшая способность почвы к обработке, ее плодородие и продуктивность, почвы с повышенным содержанием биоугля могут неограниченно поддерживать сельскохозяйственное производство, в то время как необогащенные почвы быстро становятся истощенными питательными веществами, вынуждая фермеров покидать поля, производя непрерывную рубку и цикл ожогов и продолжающаяся потеря тропических лесов . Использование пиролиза для производства биоэнергии также имеет дополнительное преимущество, так как не требует изменения инфраструктуры способа обработки биомассы для получения целлюлозного этанола . Кроме того, произведенный biochar может применяться с помощью используемой в настоящее время техники для обработки почвы или оборудования, используемого для внесения удобрений. [67]

Удержание воды [ править ]

Биочар гигроскопичен . Таким образом, это желательный почвенный материал во многих местах из-за его способности притягивать и удерживать воду. Это возможно благодаря пористой структуре и высокой удельной поверхности . [68] В результате питательные вещества, такие как фосфаты и агрохимикаты , сохраняются на благо растений. Таким образом, растения становятся более здоровыми, и меньше удобрений попадает в поверхностные или грунтовые воды .

Производство энергии: бионефть и синтез-газ [ править ]

Основная статья: Биотопливо

Мобильные пиролизные установки могут использоваться для снижения затрат на транспортировку биомассы, если биоугля возвращают в почву, а поток синтез-газа используется для питания процесса. [69] [70] Биомасло содержит органические кислоты, которые вызывают коррозию стальных контейнеров, имеет высокое содержание водяных паров, вредных для воспламенения, и, если его тщательно не очистить, содержит некоторые частицы биочагара, которые могут блокировать форсунки. [71] В настоящее время он менее пригоден для использования в качестве биодизеля, чем другие источники.

Если biochar используется для производства энергии, а не для улучшения почвы, он может быть напрямую заменен любым приложением, в котором используется уголь. Пиролиз также может быть наиболее экономичным способом производства электроэнергии из биоматериала. [72]

Фондовый корм [ править ]

Западная Австралия фермер исследовал использование биоугля смешанное с патокой , как запасы корма . Он утверждает, что у жвачных животных biochar может помочь пищеварению и снизить выработку метана . Фермер также использует навозных жуков для обработки навоза, пропитанного биочаром, в почву без использования техники. Предполагается, что азот и углерод в навозе включаются в почву, а не остаются на поверхности почвы, что снижает производство закиси азота и диоксида углерода., которые являются парниковыми газами. Затем азот и углерод повышают плодородие почвы. Существуют также данные на фермах о том, что использование кормов привело к улучшению прироста живой массы крупного рогатого скота ангусского кросса . [73]

За это нововведение Дуг Поу получил премию правительства Австралии за инновации в области управления земельными ресурсами на церемонии вручения награды Western Australian Landcare Awards 2019 . [74] [73] Работа г-на Поу привела к двум дальнейшим испытаниям на молочном скоте, в результате которых уменьшился запах и увеличилось производство молока. [75]

Прямые и косвенные выгоды [ править ]

  • Пиролиз остатков лесной или сельскохозяйственной биомассы позволяет получить биотопливо без конкуренции с растениеводством.
  • Biochar - это побочный продукт пиролиза, который можно вспахивать в почвы на полях сельскохозяйственных культур для повышения их плодородия и стабильности, а также для средне- и долгосрочного связывания углерода в этих почвах. Это означало заметное улучшение тропических почв, показав положительное влияние на повышение плодородия почв и повышение сопротивляемости болезням почв Западной Европы. [58]
  • Biochar усиливает естественный процесс: биосфера улавливает CO
    2    , особенно в результате выращивания растений, но только небольшая часть устойчиво поглощается в течение относительно длительного времени (почва, древесина и т. д.).
  • Производство биомассы для получения биотоплива и биоугля для связывания углерода в почве является углеродно-отрицательным процессом, т. Е. Больше CO
    2    удаляется из атмосферы, чем высвобождается, что обеспечивает долгосрочное связывание. [76]

Исследование [ править ]

Исследования, касающиеся пиролиза / биоугля, ведутся во всем мире. С 2005 по 2012 год было опубликовано 1038 статей, в которых слово «biochar» или «bio-char» было включено в тему, проиндексированную в ISI Web of Science. [77] Дальнейшие исследования проводятся такими разнообразными учреждениями по всему миру, как Корнельский университет , Эдинбургский университет (в котором есть специальное исследовательское подразделение) [78], Университет Джорджии [79] [80] Организация сельскохозяйственных исследований (ARO) Израиля, Volcani Center , [81] и Университет штата Делавэр .

Долгосрочное влияние biochar на связывание углерода в почву с недавних поступлений углерода было изучено на почве с пахотных полей в Бельгии с черными пятнами, обогащенными древесным углем, датируемыми более 150 лет назад из исторических печей для производства древесного угля. Верхний слой почвыиз этих «черных пятен» содержала более высокую концентрацию органического углерода [3,6 ± 0,9% органического углерода (ОС)], чем в соседних почвах за пределами этих черных пятен (2,1 ± 0,2% ОС). Почвы обрабатывались кукурузой в течение как минимум 12 лет, что обеспечивало постоянное поступление C с изотопной сигнатурой C (δ13C) −13,1, в отличие от δ13C органического углерода почвы (−27,4 ‰) и древесного угля (−25,7 ‰). собраны в окрестностях. Изотопные сигнатуры в почве показали, что концентрация углерода, полученного из кукурузы, была значительно выше в образцах с добавками древесного угля («черные пятна»), чем в соседних образцах без поправок (0,44% против 0,31%; P = 0,02). Затем были собраны верхние слои почвы в виде градиента по двум «черным пятнам» вместе с соответствующими соседними почвами за пределами этих черных пятен и дыхания почвы, и было проведено физическое фракционирование почвы.На общее дыхание почвы (130 дней) древесный уголь не повлиял, но дыхание углерода, полученного из кукурузы, на единицу ОК, полученного из кукурузы, в почве значительно снизилось примерно наполовину (P <0,02) с увеличением содержания углерода, полученного из древесного угля в почве. C, полученный из кукурузы, пропорционально присутствовал в агрегатах защищенной почвы в присутствии древесного угля. Более низкая удельная минерализация и повышенная секвестрация углерода недавнего углерода древесным углем объясняются сочетанием физической защиты, насыщения микробных сообществ углеродом и, возможно, несколько более высокой годовой первичной продукцией. В целом, это исследование предоставляет доказательства способности biochar увеличивать секвестрацию углерода в почвах за счет снижения оборота углерода в долгосрочной перспективе. (но дыхание углерода, полученного из кукурузы, на единицу ОК, полученного из кукурузы, в почве значительно снизилось примерно наполовину (P <0,02) с увеличением содержания углерода, полученного из древесного угля. C, полученный из кукурузы, пропорционально присутствовал в агрегатах защищенной почвы в присутствии древесного угля. Более низкая удельная минерализация и повышенная секвестрация углерода недавнего углерода древесным углем объясняются сочетанием физической защиты, насыщения микробных сообществ углеродом и, возможно, несколько более высокой годовой первичной продукцией. В целом, это исследование предоставляет доказательства способности biochar увеличивать секвестрацию углерода в почвах за счет снижения оборота углерода в долгосрочной перспективе. (но дыхание углерода, полученного из кукурузы, на единицу ОК, полученного из кукурузы, в почве значительно снизилось примерно наполовину (P <0,02) с увеличением содержания углерода, полученного из древесного угля. C, полученный из кукурузы, пропорционально больше присутствовал в агрегатах защищенной почвы в присутствии древесного угля. Более низкая удельная минерализация и повышенная секвестрация углерода недавнего углерода древесным углем объясняются сочетанием физической защиты, насыщения микробных сообществ углеродом и, возможно, несколько более высокой годовой первичной продукцией. В целом, это исследование предоставляет доказательства способности biochar увеличивать секвестрацию углерода в почвах за счет снижения оборота углерода в долгосрочной перспективе. (Более низкая удельная минерализация и повышенная секвестрация углерода недавнего углерода древесным углем объясняются сочетанием физической защиты, насыщения микробных сообществ углеродом и, возможно, несколько более высокой годовой первичной продукцией. В целом, это исследование предоставляет доказательства способности biochar увеличивать секвестрацию углерода в почвах за счет снижения оборота углерода в долгосрочной перспективе. (Более низкая удельная минерализация и повышенная секвестрация углерода недавнего углерода древесным углем объясняются сочетанием физической защиты, насыщения микробных сообществ углеродом и, возможно, несколько более высокой годовой первичной продукцией. В целом, это исследование предоставляет доказательства способности biochar увеличивать секвестрацию углерода в почвах за счет снижения оборота углерода в долгосрочной перспективе. (Эрнандес-Сориано и др. , 2015 ).

Биочар связывает углерод (С) в почвах из-за его длительного пребывания, составляющего от нескольких лет до тысячелетий. Кроме того, biochar может способствовать непрямой секвестрации углерода за счет увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, потенциально снижая минерализацию углерода. Лабораторные исследования подтвердили влияние biochar на C-минерализацию с использованием сигнатур изотопа 13C. (Керре и др., 2016)

Флуоресцентный анализ растворенного органического вещества из почвы с добавлением biochar показал, что применение biochar увеличивает гуминоподобный флуоресцентный компонент, вероятно, связанный с biochar-углеродом в растворе. Комбинированный подход спектроскопии и микроскопии выявил накопление ароматического углерода в дискретных точках в твердой фазе микроагрегатов и его совместную локализацию с глинистыми минералами для почвы, измененной неочищенным остатком или биочагом. Совместная локализация ароматических C: полисахаридов-C постоянно снижалась при применении biochar. Эти данные свидетельствуют о том, что снижение метаболизма углерода является важным механизмом стабилизации углерода в почвах с внесением биогара (Hernandez-Soriano et al , 2016).

Студенты Технологического института Стивенса в Нью-Джерси разрабатывают суперконденсаторы , в которых используются электроды из биоугля. [82] Процесс, разработанный исследователями Университета Флориды, который удаляет фосфаты из воды, также дает метан, который можно использовать в качестве топлива, и насыщенный фосфатами углерод, пригодный для обогащения почвы. [83] Исследователи из Оклендского университета также работают над использованием биоугля в бетонных изделиях, чтобы уменьшить выбросы углерода при производстве бетона и значительно улучшить прочность. [84] Также было продемонстрировано, что biochar можно использовать в качестве подходящего наполнителя в полимерной матрице. [85]Недавно были приготовлены биокомпозиты из биоугля и крахмала [86], и его наномеханические свойства были исследованы с использованием передовой динамической атомно-силовой микроскопии. [87]

Исследования и практические исследования потенциала биоугля для грубых почв в полузасушливых и деградированных экосистемах продолжаются. В южноафриканской стране Намибия biochar исследуется как мера в рамках усилий по адаптации к изменению климата , укрепляющая устойчивость местных сообществ к засухе и продовольственную безопасность за счет местного производства и применения biochar из обильной посягающей биомассы . [88]

Возможный коммерческий сектор [ править ]

Если биомасса подвергается пиролизу до биоугля и возвращается в почву, а не полностью сжигается, это может снизить выбросы углерода. Потенциально биоэнергетическая промышленность может быть даже вынуждена изолировать чистый углерод. [89] Пиролиз может быть рентабельным для комбинации секвестрации и производства энергии, когда стоимость CO
2тонна достигает 37 долларов. [89] Углеродные кредиты могут помочь упростить реализацию, поскольку большинство крупных производителей энергии из биомассы не оснащены ни оборудованием для производства биоугля, ни финансовой мотивацией для его производства (поскольку внедрение производства биоугля оставит меньше энергии для производства электроэнергии). [20] [90]

Текущие проекты по производству биоугля не оказывают значительного влияния на общий глобальный углеродный бюджет , хотя расширение этого метода пропагандируется как геоинженерный подход. [91] В мае 2009 года Фонд Biochar, небольшая «общественно-коммерческая организация», получил грант от Лесного фонда бассейна реки Конго на проект в Центральной Африке, направленный на одновременное замедление вырубки лесов , повышение продовольственной безопасности сельских общин и обеспечение возобновляемых источников энергии. энергия и секвестр углерода. Хотя некоторые фермеры сообщили о лучших урожаях кукурузы, проект завершился досрочно, без значительных результатов и обещаний, данных фермерам, не были выполнены. [92]

Нормы внесения 2,5–20 тонн на гектар (1,0–8,1 т / акр), по-видимому, необходимы для значительного повышения урожайности растений. Стоимость биочара в развитых странах колеблется от 300 до 7000 долларов за тонну, что обычно слишком велико для фермера / садовода и непомерно для полевых культур с низким уровнем затрат. В развивающихся странах ограничения в отношении сельскохозяйственного биоугля больше связаны с доступностью биомассы и временем производства. Альтернативой является использование небольших количеств биоугля в более дешевых комплексах биоугля и удобрения. [93]

Различные компании в Северной Америке , Австралии и Англии продают единицы для производства биоугля или биоугля. В Швеции «Стокгольмское решение» - это городская система посадки деревьев, в которой используется 30% биоугля для поддержки здорового роста городского леса. [94] Qatar Aspire Park теперь использует biochar, чтобы помочь деревьям справиться с сильной жарой летом [ необходима цитата ] .

На Международной конференции Biochar 2009 года была представлена ​​мобильная установка пиролиза с заданным потреблением 1000 фунтов (450 кг) для сельскохозяйственных нужд. Устройство имело длину 12 футов и высоту 7 футов (3,6 м на 2,1 м). [95]

Производственное предприятие Mantria Corporation в Данлапе , штат Теннесси , открытое в августе 2009 года после испытаний и первого запуска, было позже остановлено в рамках расследования схемы Понци . [96]

См. Также [ править ]

  • Активированный уголь
  • Обугливание
  • Топливные пеллеты
  • Почвенный углерод
  • Экология почвы

Примечания [ править ]

  1. ^ a b Lean, Джеффри (7 декабря 2008 г.). «Древние навыки„может обратить вспять глобальное потепление “ » . Независимый . Архивировано из оригинального 13 сентября 2011 года . Проверено 1 октября 2011 года .
  2. ^ Юсуф, Балал; Лю, Гуйцзянь; Ван, Рувэй; Аббас, Камбер; Имтиаз, Мухаммад; Лю, Жуйцзя (2016). «Изучение влияния biochar на C-минерализацию и связывание углерода в почве по сравнению с традиционными поправками с использованием подхода стабильных изотопов (δ13C)» . GCB Bioenergy . 9 (6): 1085–1099. DOI : 10.1111 / gcbb.12401 .
  3. ^ «Геоинженерия климата: наука, управление и неопределенность» . Королевское общество . 2009 . Проверено 22 августа 2010 года .
  4. ^ Доминик Вульф; Джеймс Э. Амонетт; Ф. Алейн Стрит-Перротт; Йоханнес Леманн; Стивен Джозеф (август 2010 г.). «Устойчивый biochar для смягчения глобального изменения климата» . Nature Communications . 1 (5): 56. Bibcode : 2010NatCo ... 1E..56W . DOI : 10.1038 / ncomms1053 . ISSN 2041-1723 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .   
  5. ↑ Констанце Вернер, Ганс-Петер Шмидт, Дитер Гертен, Вольфганг Лухт и Клаудиа Камманн (2018). Биогеохимический потенциал систем пиролиза биомассы для ограничения глобального потепления до 1,5 ° C. Письма об экологических исследованиях , 13 (4), 044036. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aabb0e
  6. ^ «Слэш и Чар» . Проверено 19 сентября 2014 года .
  7. ^ «Стандартизированное определение производства и руководство по тестированию продукта для biochar, который используется в почве» (PDF) . 2015 . Проверено 23 ноября 2015 года .
  8. ^ "biochar" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
  9. ^ Соломон, Давит, Йоханнес Леманн, Дженис Тис, Торстен Шафер, Бикинг Лян, Джеймс Киньянги, Эдуардо Невес, Джеймс Петерсен, Флавио Луизао и Ян Скьемстад, Молекулярная подпись и источники биохимической стойкости органического углерода в темных землях Амазонки , 71 Geochemica et cosmochemica ACTA 2285, 2286 (2007) («Темные земли Амазонки (ADE) - это уникальный тип почв, возникший, по-видимому, между 500 и 9000 лет назад в результате интенсивной антропогенной деятельности, такой как сжигание биомассы и высокоинтенсивные отложения питательных веществ на доколумбовых территориях. Поселения индейцев, превратившие исходные почвы в фимические антрозоли по всему бразильскому бассейну Амазонки ». (Внутренние ссылки опущены)
  10. ^ a b c d Lehmann 2007a , стр. 381–387 Подобные почвы встречаются, но реже, в других странах мира. На сегодняшний день ученым не удалось полностью воспроизвести полезные свойства роста terra preta . Предполагается, что часть предполагаемых преимуществ terra pretaтребуют, чтобы biochar был выдержан так, чтобы он увеличивал катионообменную способность почвы, среди других возможных эффектов. Фактически, нет никаких доказательств того, что местные жители делали biochar для обработки почвы, а скорее для транспортабельного древесного угля; Существует мало свидетельств какой-либо гипотезы, объясняющей частоту и местонахождение пятен terra preta в Амазонии. Заброшенные или забытые угольные ямы, оставленные веками, в конечном итоге были восстановлены лесом. За это время первоначально резкие негативные эффекты полукокса (высокий pH, чрезмерная зольность, соленость) прошли и превратились в положительные, поскольку экосистема лесной почвы насыщала древесный уголь питательными веществами. выше примечание 2 к 386 («Только выдержанный биоуголь демонстрирует высокое удерживание катионов, как в Амазонских темных землях. При высоких температурах (30–70 ° C) удержание катионов происходит в течение нескольких месяцев. Метод производства, который позволяет достичь высокого ЕКО в почве в холодный климат в настоящее время неизвестен ") (внутренние ссылки опущены).
  11. ^ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , стр. 219–220 «Эти так называемые Terra Preta do Indio (Terra Preta) характерны для поселений доколумбовой Индии. В почвах Terra Preta большое количество черного углерода указывает на высокое и продолжительное поступление углерода. карбонизированного органического вещества, вероятно, из-за производства древесного угля в очагах, тогда как только небольшое количество древесного угля добавляется в почвы в результате лесных пожаров и подсечно-огневых методов ». (внутренние цитаты опущены)
  12. ^ Жан-Франсуа Понж; Стефани Тополианц; Сильвен Баллоф; Жан-Пьер Росси; Патрик Лавель; Жан-Мари Бетч; Филипп Гоше (2006). «Проглатывание древесного угля амазонским дождевым червем Pontoscolex corethrurus : потенциал для плодородия тропических почв» (PDF) . Биология и биохимия почвы . 38 (7): 2008–2009. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2005.12.024 .
  13. ^ Трипати, Манодж; Sabu, JN; Ганесан, П. (21 ноября 2015 г.). «Влияние параметров процесса на производство биоугля из отходов биомассы путем пиролиза: обзор». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 55 : 467–481. DOI : 10.1016 / j.rser.2015.10.122 . ISSN 1364-0321 . 
  14. ^ Gaunt & Lehmann 2008 , стр. 4152, 4155 («Предполагая, что энергия синтез-газа преобразуется в электричество с эффективностью 35%, восстановление в энергетическом балансе жизненного цикла колеблется от 92 до 274 кг CO 2 МВтн -1 от электричество, произведенное при оптимизации процесса пиролиза для получения энергии и от 120 до 360 кг CO
    2    MWn −1, где biochar применяется к земле. Для сравнения, выбросы CO составляют 600–900 кг.
    2    МВтч -1 для технологий, основанных на ископаемом топливе.)
  15. ^ a b Уинсли, Питер (2007). «Биочар и производство биоэнергии для смягчения последствий изменения климата». Обзор науки Новой Зеландии . 64 . (См. Таблицу 1, где указаны различия в производительности для быстрой, промежуточной, медленной и газификации).
  16. ^ Айсу, Тевфик; Кучук, М. Машук (16 декабря 2013 г.). «Пиролиз биомассы в реакторе с неподвижным слоем: влияние параметров пиролиза на выход продукта и характеристики продуктов». Энергия . 64 (1): 1002–1025. DOI : 10.1016 / j.energy.2013.11.053 . ISSN 0360-5442 . 
  17. ^ Laird 2008 , стр. 100, 178–181 «Энергия, необходимая для работы быстрого пиролизера, составляет ~ 15% от общей энергии, которая может быть получена из сухой биомассы. Современные системы предназначены для использования синтез-газа, генерируемого пиролизером, для обеспечить все потребности пиролизера в энергии ».
  18. ^ Kambo, Harpreet Сингх; Датта, Анимеш (14 февраля 2015 г.). «Сравнительный обзор biochar и hydrochar с точки зрения производства, физико-химических свойств и применения». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 45 : 359–378. DOI : 10.1016 / j.rser.2015.01.050 . ISSN 1364-0321 . 
  19. ^ Ли, Джечан; Sarmah, Ajit K .; Квон, Эйлханн Э. (2019). Биочар из биомассы и отходов - Основы и применение . Эльзевир. С. 1–462. DOI : 10.1016 / C2016-0-01974-5 . hdl : 10344/443 . ISBN 978-0-12-811729-3.
  20. ^ a b Может ли технология биомассы помочь в коммерциализации Biochar?
  21. ^ Трава Napier может производить 60 тонн CO2 / га.
  22. ^ «Объем производства сахарного тростника в Бразилии в 2006 году» . FAOSTAT. 2006. Архивировано из оригинала 6 сентября 2015 года . Проверено 1 июля 2008 года .
  23. ^ Перера, KKCK, PG Rathnasiri, SAS Senarath, AGT Sugathapala, SC Bhattacharya и P. Abdul Salam, Оценка устойчивого энергетического потенциала неплантационных ресурсов биомассы в Шри- Ланке, 29 Biomass & Bioenergy 199, 204 (2005) ( показывающий RPR для многочисленных заводов, описывающий метод определения доступных сельскохозяйственных отходов для производства энергии и угля).
  24. ^ Laird 2008 , стр. 179 «Большая часть текущих научных дебатов по сбору биомассы для биоэнергетики сосредоточена на том, сколько можно собрать, не нанося слишком большого ущерба».
  25. ^ Джорапур, Раджив; Раджванши, Анил К. (1997). «Газогенератор из жмыха сахарного тростника для промышленного отопления». Биомасса и биоэнергетика . 13 (3): 141–146. DOI : 10.1016 / S0961-9534 (97) 00014-7 .
  26. ^ Карагёз, Селхан; Бхаскар, Таллада; Муто, Акинори; Саката, Юсаку; Осики, Тошиюки; Кишимото, Тамия (1 апреля 2005 г.). «Низкотемпературная каталитическая гидротермальная обработка древесной биомассы: анализ жидких продуктов». Журнал химической инженерии . 108 (1–2): 127–137. DOI : 10.1016 / j.cej.2005.01.007 . ISSN 1385-8947 . 
  27. ↑ Jha, Alok (13 марта 2009 г.). « „ Биоуголь“идет промышленным с гигантскими микроволнами до углерода замка в угле» . Хранитель . Проверено 23 сентября 2011 года .
  28. ^ «Стандартизированное определение производства и руководство по тестированию продукта для biochar, который используется в почве» (PDF) . 2015 . Проверено 23 ноября 2015 года .
  29. ^ Кромби, Кайл; Машек, Ондржей; Сохи, Саран П .; Браунсорт, Питер; Кросс, Андрей (21 декабря 2012 г.). «Влияние условий пиролиза на стабильность biochar, как определено тремя методами» (PDF) . Биология глобальных изменений Биоэнергетика . 5 (2): 122–131. DOI : 10.1111 / gcbb.12030 . ISSN 1757-1707 . S2CID 54693411 .   
  30. ^ Кревелен Д., ван (1950). «Графико-статистический метод исследования структуры и реакционных процессов угля» . Топливо . 29 : 269–284.
  31. ^ Вебер, Катрин; Быстрее, Питер (1 апреля 2018 г.). «Свойства биоугля». Топливо . 217 : 240–261. DOI : 10.1016 / j.fuel.2017.12.054 . ISSN 0016-2361 . 
  32. ^ Вульф, Доминик; Амонетт, Джеймс Э .; Стрит-Перротт, Ф. Алейн; Леманн, Йоханнес; Джозеф, Стивен (10 августа 2010 г.). «Устойчивый biochar для смягчения глобального изменения климата» . Nature Communications . 1 (5): 56. Bibcode : 2010NatCo ... 1 ... 56W . DOI : 10.1038 / ncomms1053 . ISSN 2041-1723 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .   
  33. ^ Laird 2008 , стр. 100, 178-181
  34. ^ Леманн, Йоханнес. "Терра Прета де Индио" . Биохимия почвы (внутренние ссылки опущены) . Не только почвы, обогащенные биоуглями, содержат больше углерода - 150 гC / кг по сравнению с 20-30 гC / кг в окружающих почвах, но и почвы, обогащенные биоуглями, в среднем более чем в два раза глубже, чем окружающие почвы. [ необходима цитата ]
  35. ^ Lehmann 2007b «это связывание может быть сделано на шаг впереди путем нагревания биомассы растений без кислорода (процесс, известный как низкотемпературный пиролиз)».
  36. ^ Леман 2007а , стр. 381, 385 «пиролиз производит 3-9 раза больше энергиичем вложено в генерации энергии. В то же время, около половины углерода может быть поглощенным в почве. Общего углеродахранящегося в этих почвах может быть на порядок выше, чем прилегающие почвы.
  37. ^ Уинсли, Питер (2007). «Биочар и производство биоэнергии для смягчения последствий изменения климата» (PDF) . Обзор науки Новой Зеландии . 64 (5): 5. Архивировано из оригинального (PDF) 4 октября 2013 года . Проверено 10 июля 2008 года .
  38. ^ Kern, Dirse C. (9-15 июля 2006). «Новый эксперимент Темной Земли в городе Тайландия - Пара-Бразилия: мечта Вима Сомбрука». 18-й Всемирный конгресс почвоведов .
  39. ↑ Гамильтон, Тайлер (22 июня 2009 г.). «Единственный вариант - адаптироваться, - говорит автор климата» . Звезда . Торонто.
  40. ^ Винс 2009
  41. ^ Вульф, Доминик; Амонетт, Джеймс Э .; Стрит-Перротт, Ф. Алейн; Леманн, Йоханнес; Джозеф, Стивен (2010). «Устойчивый biochar для смягчения глобального изменения климата» . Nature Communications . 1 (5): 1–9. Bibcode : 2010NatCo ... 1 ... 56W . DOI : 10.1038 / ncomms1053 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .  
  42. ^ Ингхэм, Интервью Элейн с Элейн Ингем (2015)
  43. ^ Bolster, CH; Абит, С.М. (2012). «Биочар, подвергнутый пиролизу при двух температурах, влияет на транспорт Escherichia coli через песчаную почву». Журнал качества окружающей среды . 41 (1): 124–133. DOI : 10,2134 / jeq2011.0207 . PMID 22218181 . S2CID 1689197 .  
  44. ^ Abit, SM; Болстер, СН; Cai, P .; Уокер, SL (2012). «Влияние температуры сырья и пиролиза добавок биоугля на транспорт Escherichia coli в насыщенной и ненасыщенной почве». Наука об окружающей среде и технологии . 46 (15): 8097–8105. Bibcode : 2012EnST ... 46.8097A . DOI : 10.1021 / es300797z . PMID 22738035 . 
  45. ^ Abit, SM; Болстер, СН; Кантрелл, КБ; Флорес, JQ; Уокер, SL (2014). «Транспорт Escherichia coli, Salmonella typhimurium и микросфер в почвах с биоуглеродом различной текстуры». Журнал качества окружающей среды . 43 (1): 371–378. DOI : 10,2134 / jeq2013.06.0236 . PMID 25602571 . 
  46. ↑ Леманн, Йоханнес и Хосе Перейра да Силва младший, Кристоф Штайнер, Томас Нельс, Вольфганг Цех и Бруно Глейзер, Доступность питательных веществ и выщелачивание в археологическом антрозоле и ферралсоле в бассейне Центральной Амазонки: удобрения, навоз и угольные добавки , 249 Растение и почва 343, 355 (2003)
  47. ^ Tenic, E .; Ghogare, R .; Дхингра, А. (2020). «Биочар - панацея для сельского хозяйства или просто углерод?» . Horticulturae . 6 (3): 37. DOI : 10.3390 / horticulturae6030037 .
  48. ^ Supra примечание 6; День, Дэнни, Роберт Д. Эванс, Джеймс У. Ли, Дон Reicosky, Экономичный CO
    2    , ТАК
    Икс    , и НЕТ
    Икс    улавливание за счет использования ископаемого топлива с комбинированным производством возобновляемого водорода и крупномасштабным связыванием углерода     , 30 Energy 2558, 2560
  49. ^ Elad, Y .; Рав Давид, D .; Meller Harel, Y .; Боренштейн, М .; Калифа Хананель, Б .; Зильбер, А .; Грабер, ER (2010). «Индукция системной резистентности растений с помощью biochar, связывающего углерод агента в почве» . Фитопатология . 100 (9): 913–921. DOI : 10,1094 / фито-100-9-0913 . PMID 20701489 . 
  50. ↑ Meller Harel, Y., Elad, Y., Rav David, D., Borenstein, M., Schulcani, R., Lew, B., Graber, ER (2012) Biochar опосредует системную реакцию клубники на патогены листовых грибов. Растения и почва, 357: 245-257
  51. ^ а б Джайсвал, AK; Elad, Y .; Грабер, ER; Френкель, О. (2014). «Подавление Rhizoctonia solani и стимуляция роста растений в огурце в зависимости от температуры пиролиза biochar, сырья и концентрации». Биология и биохимия почвы . 69 : 110–118. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2013.10.051 .
  52. ^ Зильбер, А .; Левкович, И .; Грабер, ER (2010). «pH-зависимое высвобождение минералов и поверхностные свойства кукурузной соломы biochar: агрономические последствия» . Наука об окружающей среде и технологии . 44 (24): 9318–9323. Bibcode : 2010EnST ... 44.9318S . DOI : 10.1021 / es101283d . PMID 21090742 . 
  53. ^ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , стр. 224, примечание 7 «На свойства древесного угля влияют три основных фактора: (1) тип органического вещества, используемого для обугливания, (2) среда обугливания (например, температура, воздух) и ( 3) добавки во время процесса обугливания. Источник древесного угля сильно влияет на прямое влияние добавок древесного угля на содержание и доступность питательных веществ ».
  54. ^ Доктор Уордл указывает, что улучшение роста растений наблюдалось в тропических (истощенных) почвах, ссылаясь на Lehmann, но что в бореальном (с высокимсодержанием органического вещества почвы ) лесу этот эксперимент был проведен, он ускорил естественное органическое вещество почвы. потеря. Wardle, см. Выше, примечание 18. («Хотя в нескольких исследованиях признается потенциал черного углерода для увеличения связывания углерода в экосистеме, наши результаты показывают, что эти эффекты могут быть частично компенсированы его способностью стимулировать потерю углерода в естественной почве, по крайней мере, для бореальных лесов. . ") (внутренние цитаты опущены) (курсив наш).
  55. ^ «Biochar снизил выбросы N2O из почв. [Социальное воздействие]. FERTIPLUS. Уменьшение количества минеральных удобрений и агрохимикатов путем рециркуляции обработанных органических отходов в виде компоста и продуктов biochar (2011-2015). Рамочная программа 7 (FP7)» . SIOR, Открытый репозиторий социального воздействия . Архивировано из оригинального 5 сентября 2017 года.
  56. ^ Леман 2007а , стр. Примечание 3 на 384 «В вегетационных опытах, NO х выбросы были снижены на 80% и выбросы метана были полностью подавлены с биоуглем добавками 20 г кг-1 (2%) к фуражному травостою.»
  57. ^ "Биочар фактологический бюллетень" . csiro.au . Дата обращения 2 сентября 2016 .
  58. ^ a b «Улучшение качества почвы. [Социальное воздействие]. FERTIPLUS. Уменьшение количества минеральных удобрений и агрохимикатов за счет рециркуляции обработанных органических отходов в виде компоста и продуктов биоугля (2011-2015). Рамочная программа 7 (FP7)» . СИОР. Открытый репозиторий социального воздействия . Архивировано из оригинального 5 сентября 2017 года.
  59. ^ Новак, Джефф. Разработка конструктора Biochar для исправления конкретных химических и физических аспектов деградированных почв. Proc. Североамериканской конференции по биочару 2009 г., Университет Колорадо в Боулдере. Флоренция: Министерство сельского хозяйства США, 2009. 1–16. Распечатать
  60. ↑ Джули, Майор, Йоханнес Леманн, Макро Рондон и Сьюзан Дж. Риха. Биочар снижает выщелачивание питательных веществ ниже корневой зоны, гидрология оксизола колумбийской саванны не изменяется. Proc. Североамериканской конференции по биочару 2009 г., Университет Колорадо в Боулдере. Итака: Департамент растениеводства и почвоведения Корнельского университета, 2009. Печать.
  61. ^ Элмер, Уэйд, Джейсон С. Уайт и Джозеф Дж. Пигнателло. Влияние добавления биоугля в почву на биодоступность химических веществ, важных в сельском хозяйстве. Представитель Нью-Хейвена: Университет Коннектикута, 2009. Печать.
  62. ^ a b Graber, ER, Tsechansky, L., Gerstl, Z., Lew, B. (2011) Biochar с большой площадью поверхности отрицательно влияет на эффективность гербицидов. Растения и почва, 353: 95-106
  63. ^ Грабер, Э.Р., Цечанский, Л., Хануков, Дж., Ока, Ю. (2011) Сорбция, улетучивание и эффективность фумиганта 1,3-дихлорпропена в почве с биоуглеродом. Журнал Общества почвоведов Америки. 75 (4) 1365-1373
  64. ^ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , стр. Примечание 7 на 225 «Опубликованные данные в среднем составляют около 3% древесного угля от исходной биомассы C.»
  65. ^ Биоуголь Секвестр в наземных экосистемах - обзор , Йоханнес Леманн, Джон Гонт, и Марко Рондон. Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям 403, 404 (2006). см. выше, примечание 11, п. 407 («Если бы эту древесную наземную биомассу превратить в биоуголь с помощью простых печных технологий и внести в почву, более 50% этого углерода будет изолировано в очень стабильной форме»).
  66. ^ Gaunt & Lehmann 2008 , стр. 4152, примечание 3 («Это приводит к увеличению урожайности сельскохозяйственных культур в сельском хозяйстве с низкими затратами и увеличению урожайности на единицу внесенного удобрения (эффективность удобрений) в сельском хозяйстве с высокими затратами, а также к сокращениюобъемов внесения удобренийза пределы участка такие эффекты, как сток, эрозия и газовые потери ").
  67. ^ Lehmann 2007b , стр. Примечание 9 на 143 «Его можно смешивать с навозом или удобрениями и включать в методы нулевой обработки почвы без необходимости в дополнительном оборудовании».
  68. ^ Terra Pretas: Влияние поправок на древесный уголь на реликтовые почвы и современное сельское хозяйство
  69. ^ Badger & Fransham 2006 , стр. 322
  70. ^ Майкл Якобсон, Седрик Бриенс и Франко Беррути, «Технология подъемных труб для увеличения теплопередачи в кольцевом реакторе пиролиза», CFB'9, Гамбург, Германия, 13–16 мая 2008 г.
  71. ^ Яман, Сердар, пиролиз биомассы для производства топлива и химического сырья , 45 Energy Conversion & MGMT 651, 659 (2003).
  72. ^ Бриджуотер, А. В., AJ Тофт и Ю.Г. Браммер, технико-экономическое сравнение производства энергии путем быстрого пиролиза биомассы с газификации и сжигания , 6 возобновляемых источников энергии и устойчивого Rev. 181, 231 ( "быстрый пиролиз и дизельного двигателя система явно самая экономичная из новых систем в масштабе до 15 МВт »)
  73. ^ a b Дейли, Джон (18 октября 2019 г.). «Жуки, питающиеся испражнениями, и древесный уголь, используемый фермерами Западной Австралии для борьбы с изменением климата» . ABC.net.au . Австралийская радиовещательная корпорация . Дата обращения 18 октября 2019 . Г-н Поу сказал, что его инновационная система земледелия может помочь животноводам стать более прибыльными, помогая справиться с последствиями изменения климата.
  74. ^ «Премия State & Territory Landcare Awards 2019 отмечает выдающихся чемпионов Landcare Awards» . Landcare Australia . Landcare Australia. 2019 . Дата обращения 18 октября 2019 .
  75. ^ «Фермер Манджимуп, использующий навозных жуков для борьбы с изменением климата, представит Вашингтон на национальной арене» . Landcare Australia . Landcare Australia. Октябрь 2019 . Дата обращения 18 октября 2019 .
  76. ^ Корнет А., Эскадафал Р., 2009. Является ли biochar «зеленым»? CSFD Viewpoint. Монпелье, Франция. 8 стр.
  77. ^ Верхейен, FGA; Грабер, ER; Ameloot, N .; Bastos, AC; Sohi, S .; Никер, Х. (2014). «Биохар в почвах: новые идеи и новые потребности в исследованиях». Евро. J. Почвоведение . 65 : 22–27. DOI : 10.1111 / ejss.12127 . hdl : 10261/93245 .
  78. ^ https://www.ed.ac.uk/geosciences/facilities/biochar
  79. ^ « Может ли Biochar спасти планету? » . CNN . Проверено 10 марта 2009 года .
  80. ^ Меррит, AC (2017) «Biochar почти вдвое увеличивает урожай арахиса в исследованиях студентов», http://ftfpeanutlab.caes.uga.edu/news-and-events/news/biochar-nearly-doubles-peanut-yield-in- student-research.html Опубликовано 29 июня 2017 г.
  81. ^ [1]
  82. ^ «Более дешевый и экологичный материал для суперконденсаторов» . Технологический институт Стивенса . 2011 . Проверено 25 мая 2011 года .
  83. ^ «Биоуголь» более эффективной, Дешевле на удаление фосфатов из воды» . Университет штата Флорида . 2011 . Извлекаться 18 мая 2011 .
  84. ^ Ахтар, А .; Сарма, АК (2018). «Повышение прочности бетона из переработанного заполнителя за счет обогащенного кремнием полукокса, полученного из органических отходов». Журнал чистого производства . 196 : 411–423. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2018.06.044 .
  85. ^ Anesh Manjaly Poulose, Ахмед Ягуб Эльнур, Arfat Anis, Хамид Шейх, С. М. Аль-Захрани, Джастин Джордж, Мухаммед I. Аль-Wabel, Адель Р. Усман, Юн Сик Ok, Daniel CW Цанг, Аджит К. Sarmah (2018) . Биоголь-полимерные композиты финиковой пальмы: исследование электрических, механических, термических и реологических характеристик. Наука об окружающей среде в целом 619–620, страницы 311-318.
  86. ^ Бартоли, М., Giorcelli, М., Jagdale П., Ровере, М., & Tagliaferro, А. (2020). Обзор непочвенных приложений biochar. Материалы, 13 (2), 261.
  87. ^ Джастин Джорджа, Лал Б. Азадб, Анеш М. Поулосек, Йиран Анд, Аджит К. Сармаха (2019). Наномеханическое поведение полимерного композита биоуголь-крахмал: Исследование с помощью передовой динамической атомно-силовой микроскопии Композиты Часть A: Прикладная наука и производство, Том 124, сентябрь 2019 г., 105486.
  88. ^ Консультационная служба по снятию втулки Намибия (23 сентября 2020 г.). «Начало производственно-сбытовой цепочки Biochar: опубликованы практические рекомендации для производителей» . Консультационная служба по снятию втулки . Проверено 24 сентября 2020 года .
  89. ↑ a b Lehmann 2007b , стр. 143, 144.
  90. ^ Углеродные кредиты для чистой энергии и секвестрации
  91. ^ Ananthaswamy, Анил, Микроволновая печь завода выступать в качестве поглотителя углерода , New Scientist , 1 октября (2008) ( "Проверено 12 декабря 2008)
    Биоуголь: Является ли шумиха оправдана? Роджер Harrabin - аналитикокружающей среде (09:20 GMT, понедельник , 16 марта 2009 г.) BBC News
  92. ^ Benoit Энтони Ndameu (ноябрь 2011). «Испытания фонда Biochar в Камеруне: шумиха и невыполненные обещания» (PDF) . Biofuelwatch . Проверено 19 октября 2012 года .
  93. ^ Джозеф, С., Грабер, ER, Чиа, К., Манро, П., Донн, С., Томас, Т., Нильсен, С., Марджо, К., Ратлидж, Х., Пан, Г.Х., Ли, Л., Тейлор, П., Равал, А., Хук, Дж. (2013). Смена парадигм в отношении Biochar: микро / наноструктуры и растворимые компоненты несут ответственность за его способность стимулировать рост растений. Управление углеродом 4: 323-343
  94. ^ О'Салливан, Фергюс (20 декабря 2016). «Гениальный план Стокгольма по переработке дворовых отходов» . Ситилаб . Проверено 15 марта 2018 года .
  95. ^ Остин, Анна (октябрь 2009 г.). «Новый инструмент смягчения последствий изменения климата» . Журнал Биомасса . BBI International . Проверено 30 октября 2009 года .
  96. ↑ Блюменталь, Джефф (17 ноября 2009 г.). «Рэгг, Кнорр приказал остановить операции Мантрии» . Филадельфийский деловой журнал .

Ссылки [ править ]

  • Айсу, Тевфик; Кучук, М. Машук (16 декабря 2013 г.). «Пиролиз биомассы в реакторе с неподвижным слоем: влияние параметров пиролиза на выход продукта и характеристики продуктов». Энергия . 64 (1): 1002–1025. DOI : 10.1016 / j.energy.2013.11.053 . ISSN  0360-5442 .
  • Барсук, Филип С .; Франшем, Питер (2006). «Использование мобильных установок быстрого пиролиза для уплотнения биомассы и снижения затрат на обработку биомассы - предварительная оценка». Биомасса и биоэнергетика . 30 (4): 321–325. DOI : 10.1016 / j.biombioe.2005.07.011 .
  • Biederman, Lori A .; У. Стэнли Харпол (2011). «Биочар и управляемые многолетние экосистемы» . Отчеты о проделанной работе исследовательской фермы штата Айова . Проверено 12 февраля 2013 года .
  • Брюэр, Кэтрин (2012). Характеристика и инженерия Biochar (диссертация). Государственный университет Айовы . Проверено 12 февраля 2013 года .
  • Кромби, Кайл; Машек, Ондржей; Сохи, Саран П .; Браунсорт, Питер; Кросс, Андрей (21 декабря 2012 г.). «Влияние условий пиролиза на стабильность biochar, как определено тремя методами» (PDF) . Биология глобальных изменений Биоэнергетика . 5 (2): 122–131. DOI : 10.1111 / gcbb.12030 . ISSN  1757-1707 . S2CID  54693411 .
  • Gaunt, John L .; Леманн, Йоханнес (2008). «Энергетический баланс и выбросы, связанные с секвестрацией биоугля и пиролизным производством биоэнергии». Наука об окружающей среде и технологии . 42 (11): 4152–4158. Bibcode : 2008EnST ... 42.4152G . DOI : 10.1021 / es071361i . PMID  18589980 .
  • Глейзер, Бруно; Леманн, Йоханнес; Зех, Вольфганг (2002). «Улучшение физико-химических свойств сильно выветренных почв тропиков с помощью древесного угля - обзор». Биология и плодородие почв . 35 (4): 219–230. DOI : 10.1007 / s00374-002-0466-4 . S2CID  15437140 .
  • Камбо, Харприт Сингх; Датта, Анимеш (14 февраля 2015 г.). «Сравнительный обзор biochar и hydrochar с точки зрения производства, физико-химических свойств и применения». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 45 : 359–378. DOI : 10.1016 / j.rser.2015.01.050 . ISSN  1364-0321 .
  • Лэрд, Дэвид А. (2008). «Видение древесного угля: беспроигрышный сценарий для одновременного производства биоэнергии, постоянного улавливания углерода при улучшении качества почвы и воды» . Журнал агрономии . 100 : 178–181. DOI : 10,2134 / agronj2007.0161 . Архивировано из оригинального 15 мая 2008 года.
  • Ли, Джечан; Sarmah, Ajit K .; Квон, Эйлханн Э. (2019). Биочар из биомассы и отходов - Основы и применение . Эльзевир. С. 1–462. DOI : 10.1016 / C2016-0-01974-5 . hdl : 10344/443 . ISBN 978-0-12-811729-3.
  • Леманн, Йоханнес (2007a). «Биоэнергетика в черном» (PDF) . Фасад Ecol Environ . 5 (7): 381–387. DOI : 10.1890 / 1540-9295 (2007) 5 [381]: BITB 2.0.CO; 2 . Проверено 1 октября 2011 года .
  • Леманн, Йоханнес (2007b). «Горсть углерода». Природа . 447 (7141): 143–144. Bibcode : 2007Natur.447..143L . DOI : 10.1038 / 447143a . PMID  17495905 . S2CID  31820667 .
  • Lehmann, J .; Гаунт, Джон; Рондон, Марко; и другие. (2006). «Секвестрация биогольца в наземных экосистемах - обзор» (PDF) . Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям . 11 (2): 395–427. CiteSeerX  10.1.1.183.1147 . DOI : 10.1007 / s11027-005-9006-5 . S2CID  4696862 . Архивировано из оригинального (PDF) 22 июля 2008 года.
  • Накка, SBR (2011) «Устойчивость систем biochar в развивающихся странах» , опубликовано в IBI.
  • Винс, Гайя (3 января 2009 г.). «Последний шанс спасти человечество» . Новый ученый . № 2692.
  • Вульф, Доминик; Амонетт, Джеймс Э .; Стрит-Перротт, Ф. Алейн; Леманн, Йоханнес; Джозеф, Стивен (2010). «Устойчивый biochar для смягчения глобального изменения климата» . Nature Communications . 1 (5): 1–9. Bibcode : 2010NatCo ... 1E..56W . DOI : 10.1038 / ncomms1053 . PMC  2964457 . PMID  20975722 .
  • Грабер, Э.Р. и Элад, Ю. (2013) Влияние биочара на устойчивость растений к болезням. Глава 2, В биочар и почвенной биоте / Под ред. Наталья Ладыгина, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, стр. 41–68
  • Ameloot, N .; Грабер, ER; Verheijen, F .; Де Неве, С. (2013). «Влияние почвенных организмов на стабильность биоугля в почве: обзор и потребности исследований». Евро. J. Почвоведение . 64 (4): 379–390. DOI : 10.1111 / ejss.12064 .
  • Джеффри, С .; Верхейен, FGA; van der Velde, M .; Бастос, AC (2011). «Количественный обзор воздействия внесения биоугля на почвы на урожайность сельскохозяйственных культур с использованием метаанализа» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 144 : 175–187. DOI : 10.1016 / j.agee.2011.08.015 .
  • Эрнандес-Сориано, MC; Kerre, B .; Goos, P .; Харди, Б .; Dufey, J .; Смолдерс, Э. (2015). «Долгосрочное влияние biochar на стабилизацию недавнего углерода: почвы с историческими входами древесного угля» (PDF) . GCB Bioenergy . 8 (2): 371–381. DOI : 10.1111 / gcbb.12250 .
  • Эрнандес-Сориано, MC; Kerre, B .; Kopittke, P .; Horemans, B .; Смолдерс, Э. (2016). «Biochar влияет на состав и стабильность углерода в почве: комбинированное исследование с помощью спектроскопии и микроскопии» . Научные отчеты . 6 : 25127. Bibcode : 2016NatSR ... 625127H . DOI : 10.1038 / srep25127 . PMC  4844975 . PMID  27113269 .
  • Kerre, B .; Эрнандес-Сориано, MC; Смолдерс, Э. (2016). «Распределение источников углерода между функциональными пулами для изучения краткосрочных эффектов грунтовки biochar в почве: исследование 13C». Наука об окружающей среде в целом . 547 : 30–38. Bibcode : 2016ScTEn.547 ... 30K . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2015.12.107 . PMID  26780129 .
  • Трипати, Манодж; Sabu, JN; Ганесан, П. (21 ноября 2015 г.). «Влияние параметров процесса на производство биоугля из отходов биомассы путем пиролиза: обзор». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 55 : 467–481. DOI : 10.1016 / j.rser.2015.10.122 . ISSN  1364-0321 .
  • Вебер, Катрин; Быстрее, Питер (1 апреля 2018 г.). «Свойства биоугля». Топливо . 217 : 240–261. DOI : 10.1016 / j.fuel.2017.12.054 . ISSN  0016-2361 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Практическое руководство для производителей биочара, Южная Африка
  • Международная инициатива Biochar
  • Biochar-us.org