切换到木质生物质电厂减少碳排放

在最近的一项研究中,科学家们佐治亚大学Warnell林业和自然资源学院发现,从煤炭转向木本生物质在格鲁吉亚的发电厂可以实现国家的能源需求和降低碳排放。

切换到木质生物质电厂减少碳排放。
木质生物质。图片来源:盖蒂图片社

对于一个完整的影响从煤炭转向木在50年的时间内,研究人员分析了经济和环境方面的考虑。

乔治亚州每年消耗700万多吨煤,使它的一个主要消费者在东南部。将近三分之二的乔治亚州的电力行业的碳排放总量占。

根据Farhad侯赛因Masum,博士研究生和研究的第一作者,从煤炭转向另一个燃料来源可能削减43%的排放量。

Masum的研究始于2017年,当时他开始寻找一个可行的原料来替代煤电厂。早期研究表明,木质生物质,如木屑和日志记录浪费,会比其他更具成本效益和环保的可再生能源。

焙木质纸浆和日志记录残渣可用于燃煤电厂不作重大升级。这使得它成为了一个伟大的替代煤炭,特别是在森林丰富的南方各州。

医学院毕业已经受理,研究合著者副教授,Warnell林业和自然资源学院乔治亚大学

木材干燥是类似于咖啡烘焙。在控制环境中,木材的温度加热到400℉左右。热量使木材干燥和改变其化学成分。这个过程由25%左右,减少木材的生物质转换成类似木炭,并增加其能量密度的煤炭。

基于之前的研究,我们知道这可能会工作,但我们不确定最好的方式添加烤木头作为燃料来源。我们看了几个不同的模型,看看会发生什么,如果我们实现这些项目在格鲁吉亚。

Farhad侯赛因Masum、研究论文的第一作者和博士生,佐治亚大学

他们最初计算的影响保持一切都相同的,烧煤。其次,他们研究了利用木质纸浆,副产品的树木树干通常从5到9英寸直径,作为燃料来源。第三,他们评估的影响用木质纸浆和日志记录废弃物代替煤。

他们发现,格鲁吉亚碳效率最高的能源生产将在第三个场景中,当使用木质纸浆结合日志浪费。不作重大修改设施,这种技术可能会减少43%的碳排放燃煤电厂。

然而,它将需要每年额外的收获100000英亩的林地。在假设的情况下,这些树木会减少六个南方州。

研究人员发现,这是更有效的比仅仅利用木质纸浆。取代格鲁吉亚的煤炭,340000英亩林地每年需要清除的木质纸浆要是利用焙木屑。

我们的研究结果表明,乔治亚州和阿拉巴马州能够提供大部分所需的额外的木材生物的一代进一步表示,“Masum。

尽管替代煤炭需要砍伐更多的树木,有研究表明,这样做会协助环境阻止二氧化碳进入大气中。煤在燃烧时会释放出明显更多的不可再生碳烤木头。

这个碳通常可以被认为是更多的碳,地下而不是在大气中。

然而,随着它们的发展,树木从大气中吸收二氧化碳。尽管一些这个碳很可能再次被释放,总的来说,减少大气中的碳被移除。当木质纸浆和林业副产品取代煤炭发电,这个降幅最大。

森林能够更有效地使用树的每个组件如果日志残渣是集成到能源供应链。大多数日志的残渣被东南的字段。

德维威迪说:“木制电力的使用不仅会减少国家的碳足迹,但它可能会创造当地的就业机会,促进森林健康,增加农村家庭的收入,并确保与森林有关的生态系统服务的流动。

他进一步补充道,“然而,存在一个需要评估经济和福利的影响任何行动来取代燃煤发电在格鲁吉亚解决问题操作界面的能源和气候变化。

王胖子的南京大学信息科学与技术在南京,中国,以及格雷格·乔治亚州的农业部门和大学应用经济学研究的合著者。美国农业部通过McIntire-Stennis格兰特为这项研究提供了资助。

期刊引用:

Masum, f . H。et al。(2022)替代煤炭在格鲁吉亚与木质生物质发电厂增加碳效益:一个混合整数线性规划模型。环境管理杂志》上。doi: 10.1016 / j.jenvman.2022.115060

来源:https://www.uga.edu/

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