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【減量】發電廠改用木質生物質以減少碳排放

2022/12/14 @國際

摘要

美國喬治亞大學的新研究發現,用木質生物質替代發電廠的煤炭不僅可以滿足喬治亞州的電力需求,還可以減少碳排放量43%;除可減少碳足跡,並可為當地創造就業機會,促進森林健康,同時增加農村家庭的收入,確保以森林為基礎的生態系統。

示意圖

【減量】發電廠改用木質生物質以減少碳排放

       根據美國喬治亞大學沃內爾森林與自然資源學院的一項新研究,用木質生物質替代發電廠的煤炭不僅可以滿足喬治亞州的電力需求,還可以減少碳排放,喬治亞州每年燃燒超過 700 萬噸煤炭,占喬治亞州電力部門所有碳排放量的近三分之二。研究人員Farhad Hossain Masum表示,用另一種燃料替代煤炭可以將排放量減少 43%。
       於 2017 年,Masum開始尋找合適的原料來替代發電廠的煤炭,研究表示木質生物質,如木屑和伐木廢料,可能比其他可再生燃料來源更經濟、更環保。木材的烘焙就像烘焙咖啡,木材在華氏 400度左右加熱,去除水分並改變木材的化學成分,這一過程將木材的生物量減少了約 25%,將其轉化為類似木炭的物質,並賦予其與煤炭相似的能量密度。沃內爾學院副教授 Puneet Dwivedi 表示,烘焙後的紙漿木材和伐木廢料可用於燃煤電廠,而無需對電廠進行重大升級,這使得它成為煤炭的絕佳替代品。
       Masum研究了三種不同的模型:(1)量化不做任何改變並繼續燒煤的影響 (2)研究利用紙漿木材作為燃料來源(3)評估使用紙漿木材和伐木廢料替代煤炭的效果。結果發現在第三種情況,也就是同時使用紙漿木材和伐木廢料,是喬治亞州最節能的發電方式,在不需對設施進行重大升級的情況下,可以減少燃煤電廠 43% 的碳排放量。
       然而,這需要每年額外砍伐 100,000 英畝的林地;如果僅使用紙漿木來製造烘焙木材,則每年需要額外砍伐 340,000 英畝的林地;儘管烘焙木材需要砍伐更多的樹木來代替煤炭,但煤炭燃燒時排放的不可再生碳明顯多於烘焙木材。Masum認為,烘焙木材可以防止碳進入大氣,這種碳通常被認為是地下而不是大氣中的碳,有助於保護環境。另一方面,樹木在生長過程中會吸收大氣中的碳,如果能將伐木廢料整合到能源供應鏈中,還可以讓林務員更有效地利用樹木的每一部分。
       Dwivedi表示,使用木質生物質替代發電廠的煤炭不僅會減少喬治亞州的碳足跡,並可為當地創造就業機會,促進森林健康,同時增加農村家庭的收入,確保以森林為基礎的生態系統。【延伸閱讀】- 以生質燃料的副產品應用於貯藏期農產品的蟲害管理

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