211service.com
Sprawa zakopania węgla drzewnego
Kilka stanów w tym kraju i kilka krajów skandynawskich próbuje zastąpić część spalania węgla spalaniem biomasy, takiej jak pelety drzewne i odpady rolnicze. W przeciwieństwie do węgla, biomasa jest neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla, uwalniając jedynie dwutlenek węgla, który rośliny pochłonęły w pierwszej kolejności.
Wychwytywanie węgla: Ogrzewanie biomasy, takiej jak pelety drzewne (po prawej) w środowisku beztlenowym, wytwarza zwęglenie (po lewej) i produkty uboczne, takie jak metan, które można spalać. Badania pokazują, że przekształcenie biomasy w zwęglenie i zakopanie zwęglenia to dobry sposób na uniknięcie uwalniania gazów cieplarnianych do atmosfery.
Ale nowe badania papier opublikowane online w czasopiśmie Biomasa i bioenergia argumentuje, że walce z globalnym ociepleniem może lepiej służyć ogrzewanie biomasy w pozbawionym tlenu procesie zwanym pirolizą, pozyskiwanie metanu, wodoru i innych produktów ubocznych do spalania oraz zakopywanie powstałego w ten sposób bogatego w węgiel węgla.
Nawet jeśli takie podejście oznaczałoby spalanie większej ilości węgla – który emituje więcej dwutlenku węgla niż inne źródła paliw kopalnych – przyniosłoby to redukcję netto emisji dwutlenku węgla, zgodnie z analizą Malcolm Fowles , profesor zarządzania technologią na Open University w Wielkiej Brytanii. Spalanie jednej tony pelletu drzewnego emituje o 357 kilogramów mniej węgla niż spalanie węgla o tej samej wartości energetycznej. Ale przekształcenie tych peletów w węgiel zaoszczędziłoby 372 kilogramy emisji dwutlenku węgla. Dzieje się tak, ponieważ 300 kilogramów węgla można by zakopać jako węgiel, a spalanie produktów ubocznych powodowałoby emisje węgla o 72 kilogramy mniej niż spalanie równoważnej ilości węgla.
Takie podejście może przynieść dodatkową korzyść. Zakopywanie golca – znanego jako sekwestracja czarnego węgla – poprawia glebę, pomagając przyszłym uprawom i drzewom rosnąć jeszcze szybciej, tym samym pochłaniając więcej dwutlenku węgla w przyszłości. Naukowcy są przekonani, że zwęglenie, obojętny i wysoce porowaty materiał, odgrywa kluczową rolę w pomaganiu glebie w zatrzymywaniu wody i składników odżywczych oraz w podtrzymywaniu mikroorganizmów, które utrzymują żyzność gleby.
Johannes Lehmann , profesor nadzwyczajny nauk o uprawach i glebie na Cornell University oraz ekspert w dziedzinie sekwestracji zwęglonych, zasadniczo zgadza się z analizą Fowlesa, ale uważa, że potrzebne są znacznie więcej badań w tej stosunkowo nowej dziedzinie badań. Idzie we właściwym kierunku, mówi.
Zainteresowanie podejściem nabiera tempa. 29 kwietnia ponad 100 naukowców z korporacji i naukowców spotka się w Nowej Południowej Walii w Australii, aby wziąć udział w pierwszej międzynarodowej konferencji poświęconej sekwestracji sadzy i roli, jaką piroliza może odegrać w zrównoważeniu emisji gazów cieplarnianych.
Lehmann szacuje, że aż 9,5 miliarda ton węgla – więcej niż obecnie emitowane na całym świecie w wyniku spalania paliw kopalnych – może być sekwestrowane corocznie do końca tego stulecia poprzez sekwestrację karbonizatu. Bioenergia poprzez pirolizę w połączeniu z sekwestracją biowęgla to technologia pozyskiwania energii i poprawy środowiska na wiele sposobów jednocześnie, pisze Lehmann w artykule badawczym, który zostanie wkrótce opublikowany w Granice ekologii i środowiska .
Fowles twierdzi, że rolnicy, społeczności zajmujące się wyrębem i małe miasta miałyby bodziec do przekształcania własnych upraw, odpadów rolniczych i leśnych oraz bioodpadów komunalnych na węgiel, gdyby pojawiła się wystarczająco wysoka cena sprzedaży kompensacji emisji dwutlenku węgla. Każda społeczność na dowolną skalę mogłaby poddać pirolizie swoje bioodpady… motywowana działaniami na rzecz przeciwdziałania globalnemu ociepleniu, mówi.
Fowles uważa, że magazynowanie sadzy w glebie niesie ze sobą mniejsze ryzyko, byłoby szybsze w realizacji i można by to zrobić przy znacznie niższych kosztach niż zakopywanie dwutlenku węgla na starych polach naftowych lub warstwach wodonośnych. I mówi, że drugorzędne korzyści dla rolnictwa mogą być znaczne: Biowęgiel zmniejsza zapotrzebowanie gleby na nawadnianie i nawozy, które emitują węgiel. Fowles dodaje, że wykazano również, że zmniejsza emisje gazów cieplarnianych z procesów rozkładu w glebie. Obejmuje to podtlenek azotu, silny gaz cieplarniany. Zaobserwowano, że biowęgiel zmniejsza emisje podtlenku azotu z uprawianej gleby o 40 procent.
David Layzell , ekspert w dziedzinie bioenergii i nauk roślinnych z Queen's University w Kingston w Ontario, mówi, że znalezienie właściwej równowagi między wytwarzaniem energii z biomasy a sekwestracją jej węgla jest głównym obszarem badań o globalnych implikacjach. Kwestia tego, ile należy spalić, a ile powinno wrócić do ziemi, jest częściowo kwestią ekonomiczną, a częściowo kwestią zrównoważonego rozwoju. Nie mamy na to pełnych odpowiedzi, ale tego rodzaju badań potrzebujemy.