Выделяет ли сжигание биоугля углекислый газ? Да, и это сводит на нет климатическую пользу.

Да, сжигание биоугля выделяет углекислый газ. Процесс горения окисляет стабильный углерод, из которого состоит биоуголь, превращая его обратно в газообразный CO2 и высвобождая в атмосферу. Это действие напрямую обращает вспять выгоду по связыванию углерода, ради которой создается биоуголь.

Основная цель создания биоугля для смягчения последствий изменения климата — запереть углерод в стабильной твердой форме для долгосрочного хранения в почве. Сжигание этого биоугля в качестве топлива сводит на нет всю эту цель, высвобождая накопленный углерод обратно в атмосферу.

Путешествие углерода: от атмосферы до биоугля

Чтобы понять, почему сжигание биоугля контрпродуктивно, мы должны сначала проследить путь самого углерода. Это путешествие из временного состояния в воздухе в долгосрочное состояние в земле.

Источник: Углерод в биомассе

Растения и другие органические материалы (биомасса) поглощают углекислый газ из атмосферы посредством фотосинтеза. Этот углерод является основной составляющей их структуры.

Когда эта биомасса отмирает и разлагается, микробы разлагают ее, высвобождая углерод обратно в атмосферу, в основном в виде CO2 и метана. Это часть быстрого углеродного цикла.

Процесс: Пиролиз стабилизирует углерод

Биоуголь создается в процессе, называемом пиролизом. Он включает нагревание биомассы до высоких температур в среде с низким содержанием кислорода или без него.

Важно отметить, что это не горение. Отсутствие кислорода предотвращает сгорание и вместо этого преобразует нестабильный углерод в биомассе в высокостабильную, кристаллоподобную структуру. Полученный материал — это биоуголь, форма элементарного углерода, который очень устойчив к разложению.

Цель: Долгосрочное хранение в почве

Когда этот стабильный биоуголь добавляется в почву, он остается там сотни или даже тысячи лет. Он сопротивляется микробному разложению, которое высвободило бы его углерод обратно в атмосферу.

Именно так биоуголь способствует удалению углекислого газа. Он извлекает углерод из быстрого атмосферного цикла и запирает его в медленном геологическом цикле, что представляет собой чистое удаление CO2 из атмосферы.

Сгорание против связывания: две противоположные судьбы

Предполагаемая судьба биоугля — связывание. Сжигание заставляет произойти совершенно иной и противоположный результат.

Что происходит при сжигании биоугля

Горение — это химическая реакция, которая сочетает углерод с кислородом для высвобождения энергии. Когда вы сжигаете биоуголь, вы принудительно окисляете его стабильный углерод.

Углерод (C) в биоугле соединяется с кислородом (O2) из воздуха с образованием углекислого газа (CO2) — того самого парникового газа, который этот процесс был призван улавливать.

Высвобождение запертого углерода

С точки зрения климата сжигание биоугля эквивалентно выкапыванию и сжиганию ископаемого топлива. Вы берете стабильный, связанный источник углерода и превращаете его в парниковый газ в атмосфере.

Это действие полностью отменяет климатическую выгоду, достигнутую при его создании. Энергия и ресурсы, затраченные на производство биоугля, тратятся впустую, а связанный углерод теряется.

Понимание нюансов

Хотя сжигание конечного продукта биоугля контрпродуктивно, существуют связанные процессы, включающие горение, которые могут вызвать путаницу.

Сжигание побочных продуктов пиролиза

Процесс пиролиза, который создает биоуголь, также производит легковоспламеняющиеся газы (известные как синтез-газ) и биомасло. Их часто улавливают и сжигают на месте в качестве сопутствующего продукта.

Это критическое различие. Эта энергия используется для питания самого процесса пиролиза, уменьшая или устраняя необходимость во внешнем ископаемом топливе. Вы сжигаете летучие побочные продукты, а не стабильный конечный продукт (биоуголь).

Общий углеродный баланс

Правильно управляемая система биоугля является углеродно-отрицательной. Даже с учетом энергии, используемой при производстве, и CO2, выделяющегося при сжигании синтез-газа, количество углерода, постоянно хранящегося в конечном продукте биоугля, приводит к чистому удалению CO2 из атмосферы.

Однако эта чистая выгода полностью зависит от того, будет ли конечный биоуголь внесен в почву, а не сожжен.

Сделать правильный выбор для достижения цели

Ваше обращение с биоуглем полностью зависит от того, чего вы хотите достичь.

• Если ваша основная цель — связывание углерода: Биоуголь должен быть внесен в почву. Это единственный способ добиться долгосрочного удаления углерода из атмосферы.
• Если ваша основная цель — возобновляемая энергия: Прямое сжигание исходной биомассы или сжигание синтез-газа, образующегося при пиролизе, являются допустимыми энергетическими стратегиями, но конечный продукт биоугля все равно должен быть связан для максимизации климатической пользы.

Климатическая ценность биоугля заключается в том, чтобы сохранить его углерод запертым в почве, а не в высвобождении его путем сжигания.

Сводная таблица:

Судьба биоугля	Углеродный результат	Влияние на климат
Связывание в почве	Углерод заперт на столетия	Углеродно-отрицательный (Чистое удаление CO2)
Сгорание (Сжигание)	Углерод окисляется и высвобождается в виде CO2	Углеродно-положительный (Чистое выделение CO2)

Готовы достичь своих целей по связыванию углерода?

KINTEK специализируется на лабораторном оборудовании и расходных материалах, необходимых для точного пиролиза и анализа биоугля. Независимо от того, являетесь ли вы исследователем, разрабатывающим новые методы, или компанией, масштабирующей производство, наши решения помогают обеспечить качество и стабильность вашего биоугля для эффективного долгосрочного хранения углерода.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как мы можем поддержать роль вашей лаборатории в климатических решениях.

Свяжитесь с нашими экспертами →

Визуальное руководство