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探寻归宿!一项长达数年的生物质研究带来了曙光

来源:生物质杂志 中国新能源网综合 作者:秩名 2018/12/05 14:22
  洪堡州立大学(Humboldt State University)的研究人员领导了一项为期四年、耗资高达5880万美元的生物质研究。
  Schatz能源研究中心主任阿恩·雅各布森(Arne Jacobson)说,这个名为“从浪费到智慧”(Waste to Wisdom)的研究项目得出了一些有趣的结论。一个意想不到的结果是,用于土壤改良的生物质炭比将森林废物转化为生物质能产品显示出更好的短期前景。
  该合作项目旨在从伐木和其他森林管理活动产生的废料中开发出可销售的产品,主要集中于生物质能源产品。生物质炭实际上是他们试验的唯一一种非能源产品。
  该项目由前洪堡州立大学林业教授Han- sup Han和美国林业局(U.S. Forest Service)经济学家Ted Bilek领导,资金来自美国能源部(U.S. Department of Energy)和一些研究伙伴。
  雅各布森说:“我们希望减少森林中因砍伐而残留的物质。”森林残留物——树枝、树皮、树梢和木材生产的其他废弃物——通常堆放在伐木点。它们会增加野火的风险,吸引害虫,除此之外,对于减少伐木对环境的影响毫无作用。
  雅各布森说:“但是,从森林中提取材料既麻烦又昂贵,而且产生的能量也很低。为了增加使用这种材料的可行性,我们必须找到降低收集成本的方法。”
  Han的团队领导了一项改善森林残留物管理的工作——主要是对材料进行分类,并引入其他高效率的方法来避免堆积物。
  雅各布森的团队致力于从森林残留物中开发三种不同的产品:
  -压块,将材料压成致密可燃的块状燃料;
  -焙烧,本质上是焙烧碎料,产生比原木屑能量密度更高的固体生物质燃料;
  -以及生物炭,一种改善水土保持的土壤改良剂,在森林和农业环境中用于改善碳封存等。
  雅各布森说:“复苏是有希望的,但是在今天的能源市场上,很难想象在没有支持政策机制的情况下它还能竞争。”
  生物质不仅要在能源市场上与化石燃料竞争,还必须与其他可再生能源竞争。加州的目标是到2030年实现60%的可再生能源,到2045年实现100%的零碳能源。根据这一目标,可再生能源——尤其是太阳能和风能——已经建立起来,而且发展迅速。
  在小规模应用上,生物质颗粒可能是将森林残留物变成有用产品的有效方法。在偏远的伐木地区,如奥尔良和Happy Camp,这些地区尤其容易发生山火,当地商业生产的木颗粒将减少森林残留物,并为企业提供一种产品出售给消费者。
  但生物质炭似乎最有希望。
  雅各布森说:“从市场角度来看,生物炭是我们发现的最有趣的产品。这是我们项目中涉及的唯一一种非能源产品,它比燃烧生物质和颗粒更具有市场价值。”
  雅各布森说,总的来说,Waste to Wisdom研究项目的影响主要体现在三个方面:
  -分类——由Han领导的项目的一部分——有积极的好处,是为相关公司扩大规模的过程中最容易的部分。
  -在短期内,生物能源产品是否是森林残留物的最重要的处理途径尚无定论。
  -通过各种过程和产品管理森林残留物,包括不包括在“废物到智慧”项目中的残留物,提供最佳的前进道路。
  寻求生产生物炭的森林管理业务可能仍然面临挑战。Waste to Wisdom生产的产品规模小,实验规模大,扩大生产可能是一件棘手的事。此外,生产高质量的产品会推高生物炭的价格,而使用低质量材料的生产商可能会抢走他们的生意。
  但是雅各布森说,人们已经对Waste to Wisdom的结果产生了相当大的兴趣,包括北加利福尼亚州的木材公司。加州从森林和火灾管理的角度对产品路径非常感兴趣。
  在wastetowisdom.com上可以查看完整的研究结果。
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