Pirogeniczne wychwytywanie i składowanie węgla
Pirogeniczne wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla ( PyCCS ) to proponowana technologia sekwestracji węgla , która może złagodzić zmiany klimatyczne , poprawiając jednocześnie żyzność gleby . Jest ona omawiana jako obiecująca technologia usuwania gazów cieplarnianych .
Zasada
Zasada PyCCS polega na tym, że biomasa (np. drzewa) usuwa CO 2 z atmosfery podczas swojego wzrostu w procesie fotosyntezy. Biomasa ta jest następnie zbierana i poddawana pirolizie (patrz poniżej), przy czym część dwutlenku węgla związanego w biomasie jest wychwytywana w ziemi, po redukcji do węgla i lepkich związków (węgiel drzewny ) . Łatwopalna mieszanina gazów, będąca najlżejszą frakcją w procesie pirolizy, jest zbierana i wykorzystywana jako paliwo; dwutlenek węgla powstający podczas jego spalania jest wychwytywany w sposób tradycyjny.
Technologia
Pirolizę w kontekście wychwytywania i składowania dwutlenku węgla opisali Werner i in. (2018) jako „termiczna obróbka biomasy w temperaturze 350–900 °C w atmosferze z niedoborem tlenu. Podczas tego procesu powstają trzy główne produkty zawierające węgiel, które można następnie przechowywać na różne sposoby w celu wytworzenia [emisji ujemnych]: biowęgiel stały jako dodatek do gleby, ciecz pirolityczna (bio-olej) pompowana do wyczerpanych składowisk ropy naftowej oraz trwały pirogaz (zdominowany przez gazy palne CO, H 2 i CH 4 ), który może być przenoszony jako CO 2 do składowisk geologicznych po spaleniu.”
W warunkach niskiej zawartości tlenu w wyniku termochemicznej konwersji materiałów organicznych (w tym biomasy ) powstają zarówno substancje lotne, zwane gazami pirolitycznymi (pirogazami), jak i stałe produkty uboczne zawierające węgiel, zwane biowęglem . Podczas gdy pirogazy głównie kondensują się do ciekłego biooleju , który można wykorzystać jako źródło energii, zaproponowano biowęgiel jako narzędzie do sekwestracji węgla w glebie.
Po zmieszaniu z glebą biowęgiel , który jest mniej podatny na remineralizację do CO 2 i CH 4 niż biomasa niepirogenna, rozpada się na mikro- i nanocząstki, które mogą być transportowane do głębszych poziomów gleby, wód gruntowych lub innych elementów, które dodatkowo chronią to przed degradacją. Liczne badania wykazały, że węgiel pirogeniczny jest stabilny w skali stulecia.
