Spalanie schłodzi klimat
Spalanie jest jednoznaczne z wyzwalaniem ciepła, oraz emisją dwutlenku węgla; tak przynajmniej się wydaje. A gdyby znaleźć materiał opałowy, który zamiast emitować - będzie pochłaniać CO2 z atmosfery? Brzmi absurdalnie, ale jest możliwe. Tym cudem ma być... węgiel drzewny.
Węgiel drzewny znany jest od tysiącleci i ma niezliczone zastosowania. Najczęściej widzimy go jako paliwo do grilla, materiał rysunkowy lub w - postaci aktywowanej - jako tabletki na dolegliwości żołądkowe. Stosowany jest w różnego typu filtrach do pochłaniania trucizn i zanieczyszczeń.
Niektóre odmiany węgla drzewnego, powstającego w procesie pirolizy potrafią również pochłaniać dwutlenek węgla. Ponieważ taki materiał jest bardzo stabilny i nie ulega rozkładowi przez co najmniej stulecia, możliwe jest wykorzystanie go do usunięcia części CO2 z atmosfery. Tak brzmi koncept profesora Nathana Basiliko z kanadyjskiego University of Toronto at Mississauga.
Piroliza, podczas której drzewo (lub inna biomasa) przekształcana jest w węgiel to powolne spalanie w obecności małej ilości tlenu. Podczas tego procesu, poza ciepłem wydzielają się palne gazy, które można użyć jako dalszego paliwa. Powstały tak porowaty węgiel drzewny jest doskonałym adsorbentem substancji chemicznych, w tym dwutlenku węgla. W rezultacie takiego procesu otrzymujemy paliwo, które zamiast emitować dwutlenek węgla, pochłania go.
Działanie takie ma sens, ponieważ - jak mówi profesor Basiliko - nawet gdybyśmy zaprzestali używania paliw kopalnych, wyemitowany już dwutlenek węgla pozostanie w atmosferze przez setki lat, ocieplając klimat. Jeśli chcemy zniwelować ten efekt, potrzebna jest sekwestracja (wychwytywanie) CO2. Zamiast (lub oprócz) innych, skomplikowanych technik, można wykorzystać właściwości węgla drzewnego.
Węgiel drzewny byłby wykorzystywany jako nawóz, polepszający właściwości gleby. Węgiel drzewny w glebie, poza pochłanianiem CO2, wchłania również wapń i magnez, zapobiegając ich wypłukiwaniu. Nie byłoby to nowe zastosowanie, robili tak już przedkolumbijscy Indianie w dorzeczu Amazonki.
Przemysłowym zastosowaniem tego pomysłu zainteresowany jest właściciel lasów Haliburton, Peter Schleifenbaum. Chce on w tej właśnie sposób produkować energię, wykorzystując odpady drzewne ze swojej fabryki, a pozostający węgiel drzewny zużywać jako nawóz dla leśnej gleby. Trwają aktualnie badania, jak węgiel drzewny będzie zachowywać się w leśnej ściółce, jak długo będzie akumulował dwutlenek węgla, jaki będzie jego wpływ na roślinność oraz florę bakteryjną gleby. Na badania zespół Basiliko i Schleifenbauma otrzymał grant od Ontario Centres of Excellence w wysokości 13 i pół tysiąca dolarów.
Komentarze (8)
Tolo, 9 października 2010, 00:50
Piroliza to nie spalanie a rozkład w wysokiej temperaturze inaczej sucha destylacja czy odgazowanie. Produktem pirolizy jest holzgaz czyli miedzy innymi tlenek węgla. Który jak spalimy otrzymamy dwutlenek. Przecież to jest bez sensu. Jeszcze lepsze efekty daje sadzenie lasu i nie spalanie go. A jeszcze lepsze zakopywanie drzewa a kopalniach.
Nawet jeśli CO2 podniesie temperaturę to spowoduje to rozrost zieleni i pochłoniecie go ponownie.
waldi888231200, 9 października 2010, 02:15
Ale chodzi o zakopywanie odpadów z produkcji drzewnej a reszta to bajki , wystarczy zboża wysokopienne siać np: żyto pochłania co2 do tego powstaje chleb i materiał opałowy (słoma) nie ma potrzeby dla paliwa kopać dziur w ziemi.
Tolo, 9 października 2010, 09:54
To z zakopywaniem to był sarkazm
Chociaż nie pozbawiony sensu bo powodowało by to wyłączenie z obiegu części węgla. Szczególnie ze wyrobiska węgla kamiennego wypełnianie bywają piaskiem zależnie od warunków geologicznych.
Tu idea jest taka żeby węgla z drzewa nie spalać w całości a jednocześnie go rozsypywać żeby wyłapywał z atmosfery CO2. Najlepiej wyłapuje drzewo w stanie żywym. A spanie biomasy powoduje ze CO2 cyrkuluje w obiegu zamkniętym bo nie wytworzymy więcej niż zostało pochłonięte z otoczenia. Nie specjalnie jest tu pole na rożne cyrki szczególnie jeśli gaz powstały przy odgazowaniu będziemy spalać.
lucky_one, 10 października 2010, 08:15
Wg mnie lepszą drogą jest opracowanie fotokatalizatora, który pozwoli rozkładać CO2 na C + O2 lub który będzie wykonywał sztuczną fotosyntezę (konwertował CO2 i wodę na węglowodany, lub inne związki użyteczne).
Akurat obecnie będę robił doktorat z pirolizy celulozy, i chciałbym tu zaznaczyć, że po pirolizie biomasy nie zostaje sam węgiel, ale może być tam sporo różnych zanieczyszczeń - np związki sodu, potasu, żelaza, wapnia czy fosforu - pierwiastków normalnie obecnych w roślinach.. A jeśli dodamy że rośliny te akumulowały inne metale ciężkie, jak na przykład kadm czy ołów, to wtedy sens rozsypywania takich pozostałości w leśnej ściółce jest co najmniej zastanawiający..
Ponadto - w trakcie pirolizy, jak już zostało napisane, wydzielą się znaczne ilości tlenku i dwutlenku węgla - nawet jeśli nie w samej reakcji, to w elektrowni, z której prąd zapewni podgrzanie układu do temperatur rzędu 500-900*C. Podejrzewam że nawet gdyby wytworzony węgiel był czysty i pochłaniał CO2, to pochłonie tylko znikomy procent tego, co powstało przy jego produkcji :/
Fizyki się nie oszuka - a wydajność większości procesów waha się między 20 a 90% co tym bardziej powoduje nieopłacalność tego typu przedsięwzięć (trzeba użyć znacznie więcej energii i substratów do uzyskania takiej ilości produktów jak wychodziło z matematycznej kalkulacji).
Także może lepiej przerzucić się a elektrownie atomowe i sadzić zieleń, a nie jakieś dziwne rzeczy kombinować? Ale przyznaję - węgiel drzewny w ściółce może stanowić niezły nawóz/dodatek wzbogacający. Tym niemniej na pewno nie rozwiąże problemu CO2.
mikroos, 10 października 2010, 09:12
Zasadniczo zgadzam się, ale zwróć uwagę, że rośliny rosnące w danym środowisku naturalnie tak samo pochłaniałyby te szkodliwe związki/pierwiastki i tak samo by umierały w lesie, przez co te szkodliwe substancje wracałyby do obiegu. Ostateczny rozrachunek byłby więc zerowy (chociaż na pewno warto rozważyć metody, które pozwolą na neutralizację/sekwestrację toksyn).
Ponadto - w trakcie pirolizy, jak już zostało napisane, wydzielą się znaczne ilości tlenku i dwutlenku węgla - nawet jeśli nie w samej reakcji, to w elektrowni, z której prąd zapewni podgrzanie układu do temperatur rzędu 500-900*C. Podejrzewam że nawet gdyby wytworzony węgiel był czysty i pochłaniał CO2, to pochłonie tylko znikomy procent tego, co powstało przy jego produkcji :/
Fizyki się nie oszuka - a wydajność większości procesów waha się między 20 a 90% co tym bardziej powoduje nieopłacalność tego typu przedsięwzięć (trzeba użyć znacznie więcej energii i substratów do uzyskania takiej ilości produktów jak wychodziło z matematycznej kalkulacji).
Także może lepiej przerzucić się a elektrownie atomowe i sadzić zieleń, a nie jakieś dziwne rzeczy kombinować? Ale przyznaję - węgiel drzewny w ściółce może stanowić niezły nawóz/dodatek wzbogacający. Tym niemniej na pewno nie rozwiąże problemu CO2.
Jurgi, 10 października 2010, 10:00
A jeśli pan Schleifenbaum zamierza wytwarzać węgiel drzewny metodą tradycyjną, przez wypalanie, jak to robiono dawniej? Wtedy biomasa „sama siebie” podgrzewa. W tekście nie ma wyraźnych wskazówek, jakiej metody chcą używać, ale mnie się wydaje, że właśnie takiej, bo faktycznie używanie zewnętrznego źródła energii kładzie całą koncepcję na łopatki.
Tolo, 10 października 2010, 10:14
Zawsze można coś odzyskać ze spalenia gazów. A potem spaliny od razu przepuszczać przez ten węgiel drzewny by wyłapały jak najwięcej co2 tylko ze wtedy osiągniemy coś na kształt pieca kozy i podobna sprawność a być może nawet maksymalną dla tego procesu
Jajcenty, 10 października 2010, 23:06
No przecież jest gotowy? Jeszcze pół roku i będziemy metanolowym eldorado. 8)