Пирогенный улавливание и хранение углерода (PyCCS) - это предлагаемая технология связывания углерода, которая может смягчить последствия изменения климата при одновременном повышении плодородия почвы . [1] Обсуждается как перспективная технология удаления парниковых газов . [2]
Принцип
Принцип PyCCS заключается в том, что биомасса (например, деревья) удаляет CO 2 из атмосферы во время своего роста посредством фотосинтеза. Затем эту биомассу собирают и подвергают пиролизу (см. Ниже), при этом часть углекислого газа, связанного с биомассой, улавливается землей после восстановления до углерода и вязких соединений ( древесный уголь ). Легковоспламеняющаяся газовая смесь, которая является самой легкой фракцией при пиролизе, собирается и используется в качестве топлива; углекислый газ, образующийся при сгорании, традиционно улавливается.
Технология
Пиролиз в контексте улавливания и хранения углерода был описан Werner et al. (2018) как «термическая обработка биомассы при 350–900 ° C в атмосфере с дефицитом кислорода. Во время этого процесса образуются три основных углеродистых продукта, которые могут впоследствии храниться различными способами для получения [отрицательных выбросов]: твердый биоуголь в качестве улучшения почвы, пиролитическая жидкость (бионефть), закачиваемая в истощенные хранилища ископаемой нефти, и перманентный пирогаз (в котором преобладают горючие газы CO, H 2 и CH 4 ), который может переноситься в виде CO 2 в геологические хранилища. после сгорания ". [2]
В условиях с низким содержанием кислорода в результате термохимического преобразования органических материалов (включая биомассу ) образуются как летучие вещества, называемые пиролитическими газами (пирогазами), так и твердые углеродсодержащие побочные продукты, называемые биоуглями . В то время как пирогазы в основном конденсируются в жидкое бионефть , которое можно использовать в качестве источника энергии, биочар был предложен в качестве инструмента для связывания углерода в почве. [1]
После смешивания с почвой биочар , который менее подвержен реминерализации в CO 2 и CH 4, чем апирогенная биомасса, [3] фрагментируется на микро- и наночастицы, которые могут переноситься в более глубокие горизонты почвы, грунтовые воды или другие компартменты. которые дополнительно защищают его от деградации. Многочисленные исследования показали, что пирогенный углерод стабилен в течение столетий. [1] [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b c Крискуоли, Ирэн; Альберти, Джорджио; Баронти, Сильвия; Фавилли, Филиппо; Мартинес, Кристина; Кальцолари, Костанца; Пушедду, Эмануэла; Румпель, Корнелия; Виола, Роберто (10 марта 2014). «Секвестрация углерода и плодородие после столетнего включения древесного угля в почву» . PLoS ONE . 9 (3): e91114. DOI : 10.1371 / journal.pone.0091114 . ISSN 1932-6203 . PMC 3948733 . PMID 24614647 .
- ^ a b Констанце Вернер и др. (2018): Биогеохимический потенциал систем пиролиза биомассы для ограничения глобального потепления до 1,5 ° C. Письма об экологических исследованиях , 13 (4), 044036. doi : 10.1088 / 1748-9326 / aabb0e
- ^ Циммерман, Эндрю; Гао Бин (2013-02-21), "Устойчивость Биоуголь в окружающей среде", Биоуголь и почвы биота ., CRC Press, стр 1-40, DOI : 10,1201 / b14585-2 , ISBN 9781466576483
- ^ Шмидт, Ганс-Петер; Анка-Коче, Андрес; Хагеманн, Николас; Вернер, Констанце; Гертен, Дитер; Лучт, Вольфганг; Камманн, Клаудия (2018). «Пирогенный улавливание и хранение углерода» . GCB Bioenergy . 0 . DOI : 10.1111 / gcbb.12553 . ISSN 1757-1707 .