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黑炭知识
来源: 点击数:5427次 更新时间:2012-4-25 9:59:37

生物黑炭

生物黑炭(biochar)是指化石燃料或生物体不完全燃烧( 450℃-550℃ )产生的一种非纯净碳的混合物。主要为纤维素、羰基、酸及酸的衍生物、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂有机碳的混合物。

生物质碳化

生物质碳化属于热裂解过程,各 种有机废弃物在无氧条件下中温(450℃-550℃)热解下产生合成气,生物油和有机液体及较多的炭质固体。不同的热裂解条件下,产物组分有一定的不同。

 几种热裂解过程产物中原料生物质的去向(%)

 
工艺过程
液体
(生物油)
固体
(生物黑炭)
气体
(合成气)
快速热裂解(中温,~500,热蒸汽快速循环)
75(25%水分)
12
13
过渡性热裂解(中低温,中度热蒸汽循环)
5050%水分)
25
25
慢速热裂解(中低温,热蒸汽慢循环)
3070%水分)
35
35
气化裂解(高温,>800, 热蒸汽极慢循环)
55%水分)
10
85

技术原理

 

低温:250-550℃;

限氧:反应器封闭,不通氧气;

不消耗外部能源:点火后自身热量

 

 

 

黑炭与增汇减排

 

用于转化制取黑炭的原料源于各种植物秸秆(作物茎叶、果壳、米糠)和有机废弃物(如甘蔗渣、畜禽养殖业废弃物和城市垃圾、污泥)。

生物黑炭具有输送多孔的结构,是吸附性极佳的土壤改良调理剂,将其使用在农田中可以提高作物产量。同时,由于生物黑炭的化学和微生物惰性以及土壤团聚体的物理保护使其成为土壤的惰性碳库,能够为土壤多固定20%的碳。

在生物黑炭施入土壤后还能够减少CH4N2O等温室气体的排放。

 

黑炭的发展

 

生物黑炭的研究正在全球范围内不断扩大,2008年美国在联邦层建立了全球黑炭研究、生产和应用推广的鼓励机制,并设立农业基金支持。英国2008年成立了黑炭基金组织(Biochar Fund),2009年其能源工程研究署资助启动生物黑炭研究中心。新西兰、巴西等国家也陆续推进生物黑炭研究计划。生物黑炭的农作物试验田在欧洲、北美洲、南美洲、亚洲、非洲和澳洲等全球各地纷纷展开。

目前,生物黑炭还没正式通过清洁发展机制(CDM)认证,无法实现碳贸易。但生物黑炭的固碳减排、缓解气候变化的作用基本得到认可,国际组织正积极推动生物黑炭的发展和应用。

 

相关网站:

International Biochar Initiative

UK Biochar Research Centre | Welcome to the UKBRC

 

 

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