生物炭由有机材料可以抵消温室气体欧洲杯足球竞彩

高达12%的世界人为温室气体排放可能会抵消可持续生产生物炭,charcoal-like物质制成的植物和其他有机材料。欧洲杯足球竞彩

这比什么可以抵消如果相同的植物和材料燃烧来产生能量,总结今天在《自然》杂志上发表的一项研究通信。欧洲杯足球竞彩

”这些计算表明,生物炭可以在解决方案中发挥重要作用对地球气候变化的挑战,”这项研究的共同作者吉姆•阿蒙耐特土壤化学家能源部的太平洋西北国家实验室。“生物炭提供了为数不多的几个方面我们可以创建权力而减少大气中二氧化碳水平。它提高了粮食生产在世界最贫穷的地区增加土壤肥力。这是一个神奇的工具。”

这项研究是迄今为止最彻底和全面的分析对全球生物炭的潜力。carbon-packed物质首次提出1993年来对抗气候变化。科学家和决策者已经在过去的几年里越来越多的关注。这项研究是由多米尼克·伍尔夫和阿莱恩Street-Perrott威尔士斯旺西大学的英国,在纽约伊萨卡的康奈尔大学的约翰尼斯·莱曼,新南威尔士大学的斯蒂芬·约瑟夫,澳大利亚和阿蒙耐特。

生物炭是由分解生物质像植物一样,木材和其他有机材料在高温过程称为慢速热解。欧洲杯足球竞彩通常情况下,生物质分解并释放其在十年或二十年碳到大气中。但生物炭是更加稳定和可以持有的碳数百甚至数千年,保持温室气体如二氧化碳的空气了。其他生物炭的好处包括:改善土壤增加保留水分和养分的能力;减少一氧化二氮和甲烷排放量的土壤耕作;慢速热解过程中,生产一些生物天然气和石油,可以抵消排放化石燃料。

制造生物炭可持续需要加热主要是残余生物量对现代技术恢复能量在生物炭的生产和消除甲烷和一氧化二氮的排放,该研究还指出。

处理数字和生物量

为他们的研究中,研究人员向世界生物质来源不是已经被人类作为食物。例如,他们认为是世界上供应的玉米叶和茎,大米壳、牲畜粪便和庭院装饰,等等。研究人员然后计算了碳含量的生物量和多少每个源实际上可以被用于生产生物炭。

根据这些信息,他们开发了一个数学模型,可以解释三种可能的场景。在一个,最大可能的生物炭是由使用所有可用可持续生物质。另一个场景中涉及少量的生物质转化为生物炭,而第三提供一条中间路线。最大的场景需要重大改变整个地球的方式管理生物量,而最小的场景有限生物炭生产使用生物质残渣和废料与一些现成的当前实践的变化。

阿莫奈特和他的同事们发现,最大的场景可以抵消相当于1.8分点-或18亿吨的碳排放和1300亿吨每年在第一个100年。避免排放温室气体包括二氧化碳、甲烷和一氧化二氮。估计每年最大偏移量是154亿吨的温室气体排放量的12%,每年人类活动增加了气氛。研究人员还计算出最小的场景可以削减每年不到10亿吨和650亿吨。但实现这些偏移量是一个不小的任务,阿蒙耐特指出。

“这不能三心二意的措施,来完成“阿蒙耐特说。“利用生物炭减少温室气体排放在这些层面是一个雄心勃勃的项目,需要大量的公众和政府的承诺。我们需要改变我们的价值在生物量碳。”

生物炭的全部好处需要时间。研究者的模型显示需要几十年加大生物炭生产到其最大可能的水平。温室气体排放量将继续过去的世纪马克,但阿莫奈特和他的同事们计算出第一个100年。

生物炭和生物能源一起工作

而不是制造生物炭,还可以燃烧生物质生产生物能源的热量。研究人员发现,燃烧等量的生物量最大生物炭场景中使用会抵消1070亿公吨的碳排放在第一世纪。生物能源抵消,而实质是23吨不到生物炭的抵消。研究人员将这种差异归因于一个正反馈添加生物炭的土壤。通过改善土壤条件,生物炭增加植物的生长,因此创造了更多的生物质生物炭产品。添加生物炭的土壤也可以减少一氧化二氮和甲烷排放自然土壤释放。

然而,阿莫奈特和他的同事写道,一个灵活的方法包括生物炭的生产在某些领域和生物能源在别人创造最佳的温室气体排放量。他们的研究表明,生物炭是最有益的如果是耕种为这个星球上最贫穷的土壤,如那些在热带地区和美国东南部。

的土壤,失去了能力留住营养在数千年的风化,会变得更肥沃的额外的水分和养分生物炭有助于保留。丰富的土壤会增加农作物和生物量增长和未来的生物炭源——在这些地区。添加生物炭最贫瘠的农田会抵消温室气体60%以上如果生物能源使用相同数量的生物量的位置,研究人员发现。

另一方面,作者写道,生物能源生产可能更适合的地区已经有了肥沃的土壤,如中西部——这也依赖煤炭能源。分析表明,生物能源生产在肥沃的土壤会抵消温室气体排放燃煤电厂的16 - 22%以上在同一情况下生物炭。

种植园需要不适用

研究还显示了如何可持续的做法可以使生物炭创建这些偏移量。

“生物炭科学界已经分裂,”阿蒙耐特承认。“有些人认为它会破坏生物多样性,需要大型生物质种植园。但我们的研究表明,不会如此如果正确的方法。”

避免排放的作者的估计是由假设没有农业或以前非托管的土地将转换生物质作物生产。其他可持续性标准包括留下足够的生物质残渣土壤,防止水土流失,目前没有使用作物残留物被牲畜,不添加生物炭对建筑材料制成的农业土壤和要求,只有现代热解技术——那些完全恢复能量释放过程中,消除烟尘,甲烷和一氧化二氮排放——被用于生产生物炭。欧洲杯足球竞彩

“大约有一半的生物炭减缓气候变化的可能是由于它的碳储存能力,”阿蒙耐特说。“其余取决于能量的有效复苏期间创建热解和积极的反馈实现生物炭添加到土壤里去的。所有这些生物炭需要充分发挥可持续潜力。”

这项研究是由美国能源部科学办公室,能源部化石能源办公室合作国家农业部的研究服务,纽约州能源研究和发展机构,英国自然环境研究欧洲杯线上买球委员会(NERC)和经济和社会研究理事会(ESRC)和VenEarth Group LLC)。

来源:http://www.pnl.gov/