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近年來，科學家研究發現，生物炭能夠提高農業生產率，減少對碳密集肥料的需求。其中，木炭碎料的孔洞結構更能容易的聚集營養物質和有益微生物，從而使土壤變得肥沃，利於植物生長，實現增產的同時讓農業更具持續性。更令人驚奇的是，生物炭能夠把碳鎖定在生物群內，而非讓它排放到空氣中。 TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( F! r, ?% x) a# j: ]
英國環保大師詹姆斯?拉夫洛克稱，生物炭是減輕災難性氣候變化的唯一希望。這些優點使其日益成為科學家研究的熱點之一。
0 y- [4 a: I I5 _/ b6 fos.tvboxnow.com生物炭的概念 生物炭是一種碳含量極其豐富的木炭。它是在低氧環境下，通過高溫裂解將木材、草、玉米稈或其他農作物廢物碳化，即在沒有氧氣的情況下燃燒，最終形成木炭這種碳的穩定形式。 土地中自然存有大量的碳元素，但是這些碳是不穩定的，受氣候影響會釋放二氧化碳。而生物炭則可以固定碳元素長達幾百年。因此，充分利用生物炭可降低大氣中二氧化碳的含量。 生物炭基本上都是純碳，埋藏在地下可以幾百年甚至上千年都不會消失，這就相當於把碳封存在土壤中。同時，生物炭中有許多微孔，這就為聚集營養物質和有益微生物創造了條件。生物炭的這一特點，使其不但能夠補充土壤的有機物含量，同時還能有效地保存水分和養料，提高土壤的肥力。對於農業生產和環境氣候都是有益的。 % V" x8 J% }( U' v
生物炭的製造方法 生物炭主要是通過高溫分解的方法製造的。數千來年人們製造木炭都是通過在缺氧的環境下燃燒木材、稻草或者農作物廢棄物的方法。生物炭也不例外，傳統製造方法也是將土壤覆蓋在點燃的生物質上，使其長時間無焰燃燒。 但是這種方法非常不適合大規模的生產生物炭。科學家通過研究發現，「高溫分解」法是一種更好的製造生物炭的方法。這種方法是將有機物質置於缺氧狀態中，將其放置在500℃到600℃的高溫下，並對其進行高溫分解。這種方法除了能得到木炭之外，還能夠生成合成氣和液態焦油，這兩種副產品都能用於發電或取暖的燃料。 經過分析發現，生物炭的產量取決於高溫分解過程的快慢。快速高溫分解能夠得到20%的生物炭、20%的合成氣和60%的生物油。而慢速高溫分解可以產生50%的木炭和少量的油。英國管理與可持續發展研究所認為，由於現代高溫分解裝置能夠完全使用合成氣運轉，產出的能量是所需能源成本的3到9倍。 擺在科學家面前的另外一個問題就是製造生物炭的材料來源。雖然很多材料都能用來製造木炭。比如農業生產的麥稈、稻殼、糞便等大量動植物廢料，人類製造的下水污泥或其他生活垃圾，都能夠用來製造生物炭。而且，使用這些材料來製造木炭，最大的優點就是能夠達到雙重減碳的效果：如果任由這些垃圾廢棄物腐爛，它們會產生溫室氣體甲烷，而甲烷對溫室效應的影響是二氧化碳的二十多倍。但是如何大規模的收集和分離這些有用的廢棄物，目前仍未有可行的解決方法。科學家們建議實行小規模和工業化相結合的方式，但是在實際操作中還面臨很多問題，需要進一步的研究解決。 tvb now,tvbnow,bttvb) t6 F Q$ J! \
生物炭的優勢 國際生物炭組織的主任戴比?瑞德指出，千百年來亞馬遜原住民所製造的含有生物炭的土壤，與周圍的土壤相比，前者含有的黑炭是後者的70倍，且養分遠高於其他區域。而且，這種土壤還可以將碳保存在土壤中超過2000年。 生物炭是以固碳為目的的木炭。通過動植物的燃燒，形成的生物碳可以長期完整的保存在土壤中，不會被分解成為二氧化碳釋放到空氣中。這樣不但能夠將更多的碳元素保存在土壤之中，改良土壤的肥力，還可以幫助土壤更好地蓄水。同時利用生物炭固碳，可以減少空氣中碳的排量，對於保護環境是有益的。 據英國《金融時報》報道，在生產生物炭的過程中，約三分之一的生物質變成木炭；三分之一轉化為可用來燃燒發電的合成氣；剩下的三分之一則變成原油替代品，這種替代品雖然很難用作運輸燃料，但卻可以用來製造塑料。可見在製造生物炭的過程中，能源得到了充分的利用。這正如澳洲自然學家提姆?富蘭納瑞說的那樣，這就「使我們能夠一次解決三四個重大危機：氣候變化危機、能源危機、食品和水危機」。 9 H, W& g. O9 z# Y1 k( @/ l# M
生物炭的前景展望 生物炭是面向未來的，低成本，可持續性的環保能源，同時，生產生物炭過程中產生的副產品，對環境保護和能源生成也是大有益處的。 據全球碳計劃統計，2000到2007年，人類排放到大氣中的二氧化碳中每年有54%，約48億噸，被陸地和海洋中的碳匯（例如森林和海洋中的浮游生物等）所吸收。然而每年仍然有大約40億噸的剩餘的碳需要我們想辦法去降低或者吸收。此外，由於陸地和海洋的變暖，天然碳匯的吸收量正在下降，這就意味著我們要麼付出更大的努力減少空氣中的碳含量，要麼停止向空氣中排放碳。而根據美國國家航空宇航局的科學家James Hansen的研究，如果生物炭可在全球範圍內有效使用，那麼大氣中的二氧化碳含量可在50年內降低百萬分之八。 當然在生物炭的大規模製造和推廣方面目前還存在一些問題，還需要開發出一個可行的模式出來，這還需要科學家進一步的研究發現。 |
發表於 2010-8-4 11:34 PM
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