@ 2017.11.12 , 11:00

科学家发明出人造煤炭

科学家发明出人造煤炭
Credit NRRI

全世界都在寻找能替代化石能源的可再生资源。现在有一群科学家发明了一种可再生的人造煤炭。

这种“即时性”的生物能源保持传统煤炭的高能源效率,而没有通常的破坏性副作用——例如深层采矿破坏周边地理环境,以及燃烧时释放杂质造成污染。

更重要的是,它不需要在地底形成,而是由木材边角料和农作物废弃物混合制作而成。根据明尼苏达州德卢斯大学自然资源研究所(NRRI),也就是开发出它的团队所说,这意味着我们可以得到一个不会枯竭的燃料来源。

NRRI的研究成员Tim Hagen表示:“如果你想向大自然学习如何制造化石煤炭,有三个条件:那就是时间、压力和热量。我们在人造环境里实现这一过程,但原本几百万年之久的用时,我们只需要几个小时就完成了,而且由于制作的时候没有混入其他矿物质,所以我们的煤炭没有这些潜在的污染物。”

BTU是英国存储热能的一个单位:每磅煤炭大约提供12500 BTU。这种新的生物燃料稍微低一点,每磅8000到9500 BTU。如果在制造时将人造煤炭稍加变化形成一种被称为能量泥的形态,还可以进一步提高每磅的热能含量。

生产这些生物煤饼使用类似于咖啡焙烧的工艺过程,首先将作为原料的生物残留物干燥,然后在低氧环境下加热至249℃(480°F),最后高压压缩处理。从专业上讲,这个过程被称为torrefaction。

NRRI另一位研究人员Don Fosnacht说:“也许你喜欢清淡的咖啡,喝起来不是那么浓稠。但是你继续喝下去,咖啡杯子里会剩下近似固体的咖啡残渣。我们在实验室里做同样的事情,滤过稀薄的液态成分,保留剩下的粘稠物质。

生产能源泥浆需要添加一道工序,利用类似压力锅的替代系统制成。这被称为热液碳化,它取代了原过程的干燥阶段。在这两种技术之间取平均值,可再生能源实验室每天生产四到六吨生物燃料。

即将投入实际生产的人造煤炭已经瞄准了广泛的商业用途,它可能会减少燃煤电厂、动力蒸汽机的硫化物和硝化物的排放,减少我们对制造钢铁和其他铁制品的化石燃料依赖。同时利用起来植物和树木的废弃物,是更明智的垃圾处理手段。

还有一项意外之喜,这些材料很容易运输——他们天然斥水,不会腐烂。

减少对煤炭和化石燃料的使用会很快见效,现在大气中的二氧化碳含量已经达到了三百万年的最高值。温室气体反过来作用于我们的天气系统,提高全球均温。

可再生能源实验室正在忙于寻找商业合作伙伴,帮助他们扩大制造化石煤炭替代品的生产规模。我们希望世界各个行业能够尽早利用这一产品,温室效应已经刻不容缓。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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