Biokul
Biochar (af engelsk oprindelse , fra bio- og charcoal , "charcoal"; også kaldet 'biocarbón' på spansk) er navnet på trækul , når det bruges som jordforbedring . Det vil sige, at det er biomasse af vegetabilsk oprindelse behandlet ved hjælp af pyrolyse (afbrænding).
Denne brug af kul bliver undersøgt som en måde at binde kulstof på for at reducere kuldioxidemissioner . [ 1 ] Derfor har dette system potentialet til at hjælpe med at afbøde klimaændringer . [ 2 ] [ 3 ] Det hævdes, at biochar kan øge frugtbarheden i sur jord (jord med lav pH), øge landbrugets produktivitet og yde beskyttelse mod nogle blad- og jordsygdomme. [ 4 ] Derudover siges det, at det kunne være med til at mindske det pres, der er blevet udøvet på skovene . [ 5 ] Biokul er et stabilt, kulstofrigt materiale og kan forblive i jorden i tusinder af år. [ 1 ]
Historie
Det præ- colombianske oprindelige folk i Amazonas skabte en meget produktiv jord kendt som Amazonas sort jord ( portugisisk : terra preta ), som blandt andre komponenter indeholdt trækul. Det er ikke klart, om dette kulstof blev inkorporeret i jorden med den hensigt at forbedre dets egenskaber, eller om det er et tilfældigt fænomen. De producerede det ved at anvende latent forbrænding på deres landbrugsaffald (for eksempel ved at dække brændende vegetation med jord) [ 6 ] i gruber eller skyttegrave. [ 7 ] Efter observationer og eksperimenter antog et team af forskere i Fransk Guyana , at Amazonas regnorm Pontoscolex corethrurus kunne være hovedagensen i processen med at pulverisere og inkorporere kulrester i minerallaget. [ 8 ]
Udtrykket 'biokul' blev opfundet af Peter Read for at definere trækul, der bruges som jordændring. [ 9 ]
Produktion
Biochar er en finkornet rest med højt kulstofindhold, der i dag produceres gennem moderne pyrolyseprocesser , som er en direkte nedbrydning af biomasse gennem varme og i forbrænding— hvilket forhindreriltfravær af biobrændstof ) og gasformige ( syntetisk gas ) produkter. Det specifikke udbytte af pyrolyse afhænger af procesforhold, såsom temperatur, og kan optimeres til at producere både energi og biokul. [ 10 ] Temperaturer på 400-500 °C (752-932 °F) producerer mere kul, mens temperaturer over 700 °C (1.292 °F) fremmer ydeevnen af flydende og gasbrændselskomponenter. [ 11 ] Pyrolyse sker hurtigere ved højere temperaturer, hvilket typisk kræver sekunder frem for timer. Højtemperaturpyrolyse er også kendt som forgasning og producerer primært syngas . [ 11 ] Typiske udbytter er 60 % biobrændstof , 20 % biokul og 20 % syngas. Til sammenligning kan langsomme pyrolyser producere væsentligt mere trækul (~50%). Når de er startet, genererer begge processer nettoenergi. For typiske indgange er den nødvendige strøm til at køre en 'hurtig' pyrolysator omkring 15 % af den strøm, der går ud. [ 12 ] Moderne pyrolyseanlæg kan bruge den syngas, de genererer gennem den samme pyrolytiske proces og udvinde 3 til 9 gange den mængde energi, der er nødvendig for deres drift. [ 7 ]
Amazonas pit-and-trench-metoden [ 7 ] producerer hverken biobrændstof eller syntetiseret gas og frigiver en stor mængde CO 2 , sort kulstof , blandt andre drivhusgasser (GHG) og potentielt toksiner til luften . Systemer i kommerciel skala behandler landbrugsaffald, papirbiprodukter og endda kommunalt affald og eliminerer typisk disse bivirkninger ved at opfange og bruge de flydende og gasformige produkter.
Mobile systemer, centraliserede og decentraliserede
I et centraliseret system føres al biomasse fra en region til et centralt forarbejdningsanlæg. Alternativt kan hver landmand eller gruppe af landmænd drive en lavteknologisk ovn . Og endelig kan en lastbil udstyret med en pyrolysator flyttes fra et sted til et andet for at pyrolysere biomasse. Køretøjets strøm kommer fra syngasstrømmen, mens biokullet forbliver på gården. Biobrændstoffet sendes til et raffinaderi eller lagersted . Faktorer, der påvirker valget af systemtype, omfatter omkostningerne ved transport af faste og flydende biprodukter, mængden af materiale, der skal behandles, og muligheden for at tilføres direkte til det elektriske system.
For afgrøder, der ikke udelukkende er til produktion af biochar, måler rest/produkt-forholdet (PRP) og opsamlingsfaktoren (CF) - den procentdel af restprodukter, der ikke bruges til andre ting - den omtrentlige mængde råmateriale, som det kan opnås vha. pyrolyse efter høst af primærprodukterne. For eksempel høster Brasilien cirka 460 millioner tons sukkerrør årligt, [ 13 ] med en PRP på 0,30 og en FC på 0,70 i sukkerrørsbladspidser, der normalt brændes i marken. [ 14 ] Dette svarer til cirka 100 millioner tons affald om året, der kunne pyrolyseres for at generere energi og skabe jordadditiver. Hvis der blev tilsat bagasse (røraffald) (PRP=0,29 FC=1,0), som tværtimod bliver ineffektivt afbrændt i kedler, ville det samlede beløb stige til 230 millioner tons råmateriale til pyrolyse. Nogle planterester skal dog forblive i jorden for at undgå øgede omkostninger og emissioner fra kvælstofgødning. [ 15 ]
Pyrolyseteknologier til forarbejdning af bladbiomasse producerer både biokul og syngas. [ 16 ]
Termokatalytisk depolymerisering
Alternativt er termokatalytisk depolymerisering ved hjælp af mikrobølger for nylig blevet brugt effektivt til at omdanne organisk materiale til biokul i industriel skala, hvilket producerer ~50% kul. [ 17 ] [ 18 ]
Bruger
Kulstofvask
Den naturlige afbrænding og nedbrydning af biomasse og især landbrugsaffald sender store mængder CO
totil atmosfæren. Da biokul er et stabilt, fast materiale, kan det lagre enorme mængder drivhusgasser i jorden i århundreder, hvilket potentielt reducerer stigningen i atmosfæriske drivhusgasniveauer; Samtidig kan deres tilstedeværelse på land forbedre vandkvaliteten, øge jordens frugtbarhed, øge landbrugets produktivitet og reducere presset på urskove . [ 19 ]
Biokul kan binde kulstof i jorden i hundreder og endda tusinder af år, ligesom kul . [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] En kulstofnegativ teknologi ville drive en nettofjernelse af CO 2 fra atmosfæren, samtidig med at den producerer og forbruger energi." Denne teknik anbefales af fremtrædende videnskabsmænd såsom James Hansen , direktør for NASA's Goddard Institute for Space Studies , [25 ] eller James Lovelock , skaberen af Gaia - hypotesen for modvirkning af global opvarmning gennem afhjælpning af drivhusgasser . [ 26 ]
Forskere har estimeret, at en bæredygtig anvendelse af biochar kan reducere globale nettoemissioner af kuldioxid ( CO )
to), metan og dinitrogenoxid op til 1,8 Pg COto-C-ækvivalent ( CO
to-C e ) om året (12 % af de nuværende CO -udledninger
to-Ce genereret af mennesket; 1 Pg=1 Gt), og de samlede nettoemissioner i løbet af det næste århundrede pr. 130 Pg CO
to-C e uden at kompromittere fødevaresikkerhed, levesteder eller jordbevarelse . [ 27 ]
Jordændring
Biochar er anerkendt for at give adskillige jordsundhedsmæssige fordele . Mange af dem skyldes dets ekstremt porøse natur. En sådan struktur har vist sig at være meget effektiv til at tilbageholde både vand og vandopløselige næringsstoffer. Jordforsker Elaine Ingham fremhæver [ 28 ] biochars egnethed som levested for utallige gavnlige mikroorganismer i jorden. Hun påpeger, at når disse gavnlige mikroorganismer tidligere er blevet inkorporeret, bliver biokul en kraftigt effektiv ændring i dannelsen af rig jord og derfor sundere planter.
Det er også blevet set, at biokul er i stand til at reducere E-coli-udvaskning gennem sandjord afhængigt af dets påføringshastighed, råmaterialer, pyrolysetemperatur, jordfugtighedsindhold, jordtekstur og jordoverfladeegenskaber. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
For planter, der kræver højt kaliumindhold og høje pH-værdier , kan [ 32 ] biokul bruges som jordforbedring for at forbedre udbyttet.
Biochar kan forbedre vandkvaliteten, reducere jordens emissioner af drivhusgasser , reducere udvaskningen af næringsstoffer , reducere jordens surhedsgrad og reducere behovet for kunstvanding samt gødskning . [ 33 ] Det blev også fundet under meget særlige omstændigheder, at biokul inducerer systemiske planters reaktioner på svampesygdomme og forbedrer planternes reaktioner på andre sygdomme forårsaget af jordbårne patogener. [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
De mange påvirkninger af biokul kan være drevet af dets egenskaber, [ 37 ] såvel som hvor meget der er blevet anvendt, [ 36 ] , og der er stadig behov for meget forskning vedrørende dets egenskaber på andre vigtige applikationer. [ 38 ] Dens indvirkning kan også afhænge af regionale forhold, herunder jordtype, dens tilstand (dårlig eller sund), temperatur og fugtighed. [ 39 ] Lav tilsætning af biokul til jorden kan reducere lattergas N -emissioner
toO [ 40 ] med op til 80 % og eliminere metan -emissioner , som begge er kraftigere generatorer af drivhusgasser end CO 2 . [ 41 ]
Undersøgelser har rapporteret positive effekter af biochar på afgrødeproduktionen på nedbrudt og næringsfattig jord. [ 42 ] Biochar kan designes med specifikke kvaliteter til at opfylde forskellige jordbundskrav. [ 43 ] Biochar reducerer udvaskningen af kritiske næringsstoffer, stimulerer mere effektiv næringsoptagelse af afgrøder og bidrager til større tilgængelighed af næringsstoffer i jorden. [ 44 ] I mængder på 10 % reducerede biokul forureningsniveauet i planter med op til 80 %, samtidig med at det samlede indhold af chlordan og DDX i planter reduceredes med henholdsvis 68 og 79 %. [ 45 ] På den anden side kan biochar på grund af sin meget høje adsorptionskapacitet reducere effektiviteten af jordpåførte biocider, der bruges til ukrudts- og sygdomsbekæmpelse. [ 46 ] [ 47 ] I store overfladeområder kan det være særligt problematisk på dette sidste aspekt; Der er behov for mere forskning i de langsigtede virkninger af tilsætning af biochar under disse forhold. [ 46 ]
"Klip og forkul"
Ændring af Brasiliens " slash-and-burn " -landbrugsteknik til " slash-and-char " kan reducere både afskovning af Amazon-bassinet og kuldioxidemissioner samt øge afgrødeudbyttet. Slash-and-burn efterlader kun 3% kulstof fra organisk materiale i jorden. [ 48 ]
"Chop and Char" kan holde op til 50% af kulstoffet i en meget stabil form. [ 49 ] At inkorporere biochar i jorden i stedet for at fjerne det hele til energiproduktion reducerer behovet for nitrogenholdig gødning, hvilket sparer omkostninger og emissioner fra gødningsproduktion, transport og brug. [ 50 ] Ved at forbedre jordens parathed til at blive dyrket, formår de at opretholde gode produktioner på ubestemt tid, mens uberigede jorder hurtigt bliver mangelfulde på næringsstoffer, hvilket tvinger landmændene til at forlade markerne og producerer en kontinuerlig cyklus af "slash and burn", i ud over det gradvise tab af den tropiske skov . At bruge pyrolyse til at producere bioenergi har også den ekstra fordel, at det ikke kræver de infrastrukturændringer, som f.eks. biomassebehandling til celluloseholdig ethanol gør. Derudover kan det producerede biokul bruges af det maskineri, der i øjeblikket bruges til at dyrke jorden, eller af udstyr til gødskning. [ 51 ]
Vandophobning
Biokul er et værdifuldt jordmateriale mange steder på grund af dets evne til at tiltrække og tilbageholde vand. Dette er muligt på grund af dens porøse struktur og store overfladeareal. [ 52 ] Som følge heraf tilbageholdes næringsstoffer, fosfor og landbrugskemikalier til gavn for planterne. Alt dette resulterer i sundere planter og mindre udvaskning af gødning over jorden og i grundvandet.
Energiproduktion: biobrændstof og syngas
Mobile pyrolyseenheder kan bruges til at sænke transportomkostningerne for biomasse, hvis biokullet genindbygges i jorden, og syngasstrømmen bruges til at drive processen. [ 53 ] [ 54 ] Biobrændstoffer indeholder dog organiske syrer, der er ætsende for stålbeholdere, har et højt vanddampindhold, der er skadeligt for antændelse, og medmindre de er omhyggeligt renset, kan de indeholde biokulpartikler, som de ville blokere for injektorerne. [ 55 ]
Hvis biochar bruges til energiproduktion i stedet for jordforbedring, kan det erstattes af enhver applikation, der bruger kul. Pyrolyse kan blive det mest omkostningseffektive middel til at generere elektricitet fra biomateriale. [ 56 ]
Direkte og indirekte fordele
- Pyrolysen af skov eller biomasse afledt af landbrugsrester genererer et unikt biobrændstof, kombineret med afgrødeproduktion.
- Biochar er et biprodukt af pyrolyse, der kan inkorporeres i jord i afgrødemarker for at øge deres frugtbarhed og stabilitet og for at binde kulstof på mellemlang og lang sigt. Biochar har givet en bemærkelsesværdig forbedring i tropiske jorde og viser positive effekter i at øge jordens frugtbarhed og forbedre sygdomsresistens i vesteuropæisk jord. [ 57 ]
- Biokul favoriserer naturlige processer: Biosfæren fanger CO
to, især gennem planteproduktion, men kun en lille del er sekvestreret på en stabil måde i relativt lang tid (jord, træ osv.). - Biomasseproduktion til biobrændstoffer og biochar til kulstofbinding i jorden er en kulstofnegativ proces; for eksempel fjernes mere CO
tofra atmosfæren, hvorfra det frigives, hvilket muliggør langvarig sekvestrering. [ 58 ]
Forskning
Der bliver i øjeblikket forsket intensivt over hele verden i de mange aspekter, der kan udnyttes fra pyrolyse og biokul. Fra 2005 til 2012 blev der publiceret 1.038 artikler, der inkluderede ordet 'biochar' eller 'bio-char' i det rum, der er blevet indekseret i ISI Web of Science . [ 59 ] Institutioner af alle slags arbejder på det, såsom Cornell University , University of Edinburgh (hvor en af de mest dedikerede forskningsenheder er placeret), [ 60 ] og Agricultural Research Organization (ARO) i Israel. , Volcani Center , hvor et internationalt netværk af biochar-fokuserede forskere blev etableret i begyndelsen af 2009 ( iBRN, Israel Biochar Researchers Network ).
Studerende ved Stevens Institute of Technology i New Jersey er ved at udvikle superkondensatorer , der bruger elektroder lavet af biokul. [ 61 ] I en undersøgelse udført af forskere ved University of Florida udføres processer, der fjerner fosfater fra vand, producerer brugbar metangas som brændstof og et fosfatfyldt kulstof, der er optimalt til at berige jorden. [ 62 ]
Fremvoksende erhvervssektor
Ifølge beregninger kan reduktionen af emissioner blive 12 til 84 % større, hvis biokullet genindarbejdes i jorden i stedet for at blive brændt til brug som fossilt brændstof. Derfor giver biokul-binding en mulighed for at flytte bioenergi til en kulstofnegativ industri. [ 63 ]
Johannes Lehmann fra Cornell University vurderer, at pyrolyse kan være omkostningseffektiv for en kombination af sekvestrering og energiproduktion, når prisen på et ton CO2
tonår $37. [ 63 ] Siden midten af februar 2010 har CO
todet bliver prissat til $16,82/ton på European Climate Exchange (ECX), så det kan lade sig gøre at anvende pyrolyse til bioenergiproduktion, selvom det er dyrere end fossilt brændstof.
Nuværende biochar-projekter genererer ikke en væsentlig indvirkning på det globale kulstofbudget, selvom udvidelsen af denne teknik er blevet fremmet som en geoengineering- tilgang . [ 64 ] I maj 2009 modtog Biochar Fund et tilskud fra Congo Basin Forest Fund til at udføre et projekt i det centrale Afrika , der søger at stoppe skovrydning , øge fødevaresikkerheden for landdistrikterne, levere vedvarende energi og binde kulstof. [ henvisning nødvendig ]
Påføringsmængder mellem 2,5 og 20 tons pr. Biochar-omkostninger i udviklede lande varierer fra $300-7000 per ton, generelt for høje for landmanden/gartneren og i øjeblikket uoverkommelig for certificerede økologiske afgrøder. I udviklingslande er restriktioner på biokul til landbrugsformål mere relateret til tilgængelighed af biomasse og produktionstid. Et alternativ er at bruge små mængder biokul i lavpriskomplekser til biokul og gødskning. [ 65 ]
Adskillige virksomheder i Nordamerika , Australien og England sælger allerede biokul eller enheder til at producere det. [ henvisning nødvendig ]
I 2009 blev en 450 kg specifik mobil pyrolyseenhed til foder til landbrugsapplikationer præsenteret på en international konference om biokul. Enheden var 3,6 m lang og 2,1 m høj. [ 66 ]
I august 2009, efter nogle test og en indledende opstart, blev en produktionsenhed åbnet i Dunlap, Tennessee , drevet af Mantria-selskabet , men blev senere lukket ned som en del af en Ponzi -planundersøgelse . [ 67 ]
Se også
Noter
- ^ a b Lean, Geoffrey (7. december 2008). "Gamle færdigheder 'kunne vende den globale opvarmning ' " . Den uafhængige . Arkiveret fra originalen 2011-09-13 . Hentet 1. oktober 2011 .
- ^ "Geoengineering af klimaet: videnskab, regeringsførelse og usikkerhed" . Det Kongelige Selskab . 2009 . Hentet 22. august 2010 .
- ^ Dominic Woolf, James E. Amonette, F. Alayne Street-Perrott, Johannes Lehmann, Stephen Joseph; Amonette; Street-Perrott; Lehman; Joseph (august 2010). "Bæredygtig biochar til at afbøde globale klimaændringer". Naturkommunikation 1 (5): 1-9. Bibcode : 2010NatCo...1E..56W . ISSN 2041-1723 . doi : 10.1038/ncomms1053 .
- ↑ "Slash and Char" . Hentet 19. september 2014 .
- ↑ Benoit Anthony Ndameu (november 2011). "Biochar Fund-forsøg i Cameroun: Hype og uopfyldte løfter" . Biofuelwatch . Hentet 19. oktober 2012 .
- ↑ Solomon, Dawit, Johannes Lehmann, Janice Thies, Thorsten Schafer, Biqing Liang, James Kinyangi, Eduardo Neves, James Petersen, Flavio Luizao og Jan Skjemstad, Molecular signature and sources of biochemical recalcitrency of organic carbon in Amazonian Dark Earths , 71 Geochemica et cosmochemica ACTA 2285, 2286 (2007)
- ↑ abc Lehmann , 2007a , pp. 381-387
- ^ Jean-François Ponge, Stéphanie Topoliantz, Sylvain Ballof, Jean-Pierre Rossi, Patrick Lavelle, Jean-Marie Betsch og Philippe Gaucher (2006). "Indtagelse af trækul af Amazonas regnorm Pontoscolex corethrurus : et potentiale for tropisk jordfrugtbarhed" (PDF) . Jordbiologi og biokemi 38 (7): 2008-2009. doi : 10.1016/j.soilbio.2005.12.024 .
- ↑ Læs, Peter (27. marts 2009). "Denne naturgave er den bedste måde at redde os fra klimakatastrofe. Biochar-ordninger ville fjerne kulstof fra atmosfæren og øge fødevareforsyningen, siger Peter Read» . Guardian (London).
- ↑ Gaunt og Lehmann, 2008 , s. 4152, 4155 ("Forudsat at energien i syngassen omdannes til elektricitet med en virkningsgrad på 35%, spænder genvindingen i livscyklusenergibalancen fra 92 til 274 kg CO 2 MW-1 produceret elektricitet, hvor pyrolyseprocessen er optimeret til energi og 120 til 360 kg CO 2 MW-1, hvor biochar påføres land. Dette skal sammenlignes med emissioner på 600-900 kg CO 2 MW-1 for fossile brændstoffer-baserede teknologier.)
- ^ a b Winsley, Peter (2007). "Biochar og bioenergiproduktion til afbødning af klimaændringer". New Zealand Science Review 64 . (Se tabel 1 for forskelle i output for Hurtig, Mellem, Langsom og Forgasning).
- ↑ Laird, 2008 , s. 100, 178-181 "Den energi, der kræves for at drive en hurtig pyrolysator, er ~15% af den samlede energi, der kan udvindes fra den tørre biomasse. Moderne systemer er designet til at bruge den syngas, der genereres af pyrolysatoren til at levere alle energibehovene for pyrolysatoren."
- ^ "Produktionsmængde af sukkerrør i Brasilien i 2006" . FAOSTAT. 2006 . Hentet 1. juli 2008 .
- ↑ Perera, KKCK, PG Rathnasiri, SAS Senarath, AGT Sugathapala, SC Bhattacharya og P. Abdul Salam, Assessment of sustainable energy potential of non-plantation biomass resources in Sri Lanka, 29 Biomass & Bioenergy 199, 204 (2005) (viser) RPR'er for adskillige anlæg, der beskriver metode til bestemmelse af tilgængeligt landbrugsaffald til energi- og kulproduktion).
- ↑ Laird, 2008 , s. 179 "Meget af den nuværende videnskabelige debat om høst af biomasse til bioenergi er fokuseret på, hvor meget der kan høstes uden at gøre for meget skade."
- ↑ Jorapur, Rajeev; Rajvanshi, Anil K. (1997). "Sukkerrør blad-bagasse forgasser til industrielle opvarmningsapplikationer". Biomasse og bioenergi 13 (3): 141. doi : 10.1016/S0961-9534(97)00014-7 .
- ↑ Karagöz, Selhan; Bhaskar, Thalada; Muto, Akinori; Sakata, Yusaku; Oshiki, Toshiyuki; Kishimoto, Tamiya (1. april 2005). "Katalytisk hydrotermisk lavtemperaturbehandling af træbiomasse: analyse af flydende produkter" . Chemical Engineering Journal 108 (1-2): 127-137. ISSN 1385-8947 . doi : 10.1016/j.cej.2005.01.007 . Hentet 23. september 2011 .
- ↑ Jha, Alok (13. marts 2009). " Biochar " går industrielt med gigantiske mikrobølger for at låse kulstof i trækul" . TheGuardian . Hentet 23. september 2011 .
- ↑ Laird, 2008 , s. 100, 178-181
- ↑ Lehman, Johannes. "Indisk Terra Preta" . Jordbiokemi (interne citater udeladt) . Ikke alene indeholder biokulberigede jorder mere kulstof - 150gC/kg sammenlignet med 20-30gC/kg i omkringliggende jorder - men biokulberigede jorder er i gennemsnit mere end dobbelt så dybe som omgivende jorder. [ henvisning nødvendig ]
- ↑ Lehmann, 2007b "denne sekvestrering kan tages et skridt videre ved at opvarme plantebiomassen uden oxygen (en proces kendt som lavtemperaturpyrolyse)."
- ↑ Lehmann, 2007a , s. 381, 385 "pyrolyse producerer 3-9 gange mere energi, end der investeres i at generere energien. Samtidig kan omkring halvdelen af kulstoffet bindes i jorden. Det samlede kulstof, der er lagret i disse jorde, kan være en størrelsesorden højere end tilstødende jorder.
- ^ Winsley, Peter (2007). "Biochar and Bioenergy Production for Climate Change Mitigation" (PDF) . New Zealand Science Review 64 (5): 5. Arkiveret fra originalen 2013-10-4 . Hentet 8. oktober 2013 .
- ↑ Kern, Dirse C. (9-15 juli 2006). "New Dark Earth Experiment in the Thailand City - Para-Brazil: The Dream of Wim Sombroek". 18. verdenskongres for jordvidenskab .
- ↑ Hamilton, Tyler (22. juni 2009). "Eneste mulighed er at tilpasse sig, siger klimaforfatter" . Stjernen (Toronto).
- ↑ Vincent, 2009
- ^ "Bæredygtig biochar til at afbøde globale klimaændringer" . Naturkommunikation . 2010.
- ↑ Ingham, Elaine Arkiveret 4. februar 2016 på Wayback Machine . , (2015)
- ↑ Bolster, CH og Abit, SM (2012) Biokul pyrolyseret ved to temperaturer påvirker Escherichia coli-transport gennem en sandjord. Journal of Environmental Quality 41:124-133
- ↑ Abit, SM, Bolster, CH, Cai, P., og Walker, SL (2012) Indflydelse af råmateriale og pyrolysetemperatur af biochar ændringer på transport af Escherichia coli i mættet og umættet jord. Environmental Science and Technology 46:8097-8105
- ↑ Abit, SM, Bolster, CH, Cantrell, KB, Flores, JQ og Walker, SL (2014) Transport af Escherichia coli, Salmonella typhimurium og mikrosfærer i biochar-ændret jord med forskellige teksturer. Journal of Environmental Quality 43:371-378
- ↑ Lehmann, Johannes, og Jose Pereira da Silva Jr., Christoph Steiner, Thomas Nehls, Wolfgang Zech og Bruno Glaser, Næringsstoftilgængelighed og udvaskning i en arkæologisk anthrosol og en ferralsol i det centrale Amazonasbassin: gødning, gødning og trækulsændringer , 249 Plant & Soil 343, 355 (2003)
- ↑ Ovenfor note 6; Day, Danny, Robert J. Evans, James W. Lee og Don Reicosky, Economical CO
to, SÅ
x, og IKKE
xfangst fra fossilt brændstofudnyttelse med kombineret vedvarende brintproduktion og storskala kulstofbinding , 30 Energi 2558, 2560 - ↑ Elad, Y., Rav David, D., Meller Harel, Y., Borenshtein, M., Kalifa Hananel, B., Silber, A. og Graber, ER (2010) Induktion af systemisk resistens i planter med biokul, et jordpåført kulstofbindende middel. Phytopathology 100, 913-921
- ↑ Meller Harel, Y., Elad, Y., Rav David, D., Borenstein, M., Schulcani, R., Lew, B., Graber, ER (2012) Biochar medierer systemisk respons fra jordbær til bladsvampepatogener. Plant and Soil, 357:245-257
- ↑ a b Jaiswal, AK, Elad, Y., Graber, ER, Frenkel, O. (2014). Rhizoctonia solani undertrykkelse og fremme af plantevækst i agurk som påvirket af biokul pyrolyse temperatur, råmateriale og koncentration. Soil Biology and Biochemistry, 69: 110-118
- ↑ Silber, A., Levkovitch, I., Graber, ER (2010) pH-afhængig mineralfrigivelse og overfladeegenskaber af majsstråbiokul: Agronomiske implikationer. Environmental Science & Technology 44: 9318-9323
- ↑ Glaser, Lehmann og Zech, 2002 , s. 224 note 7 "Tre hovedfaktorer påvirker trækuls egenskaber: (1) typen af organisk materiale, der anvendes til forkulning, (2) forkulningsmiljøet (f.eks. temperatur, luft) og (3) tilsætninger under forkulningsprocessen. Kilden af trækulsmateriale i høj grad påvirker de direkte virkninger af ændringer i trækul på næringsstofindhold og tilgængelighed."
- ↑ Dr. Wardle påpeger, at plantevækst er blevet observeret i tropiske (udtømte) jorder ved at henvise til Lehmann, men at i den boreale (højt indhold af naturligt organisk stof ) skov dette eksperiment blev kørt i, fremskyndede det tabet af organisk stof i den oprindelige jord. . Wardle, supra note 18. ("Selvom adskillige undersøgelser har anerkendt potentialet af sort C til at forbedre kulstofbinding i økosystemet, viser vores resultater, at disse effekter delvist kan opvejes af dets evne til at stimulere tab af naturlig jord C, i det mindste for boreale skove .") (interne citater udeladt) (fremhævelse tilføjet).
- ^ "Biochar reducerede N2O-emissioner fra jord. [Social påvirkning]. FERTIPLUS. Reduktion af mineralsk gødning og agrokemikalier ved at genanvende behandlet organisk affald som kompost- og biokulprodukter (2011-2015). Rammeprogram 7 (RP7).» . SIOR, Social Impact Open Repository . Arkiveret fra originalen den 5. september 2017.
- ↑ Lehmann, 2007a , s. note 3 ved 384 "I drivhusforsøg blev NO x -emissionerne reduceret med 80 %, og metan-emissionerne blev fuldstændig undertrykt med biochar-tilsætninger på 20 g kg-1 (2%) til en fodergræsbevoksning."
- ^ "Biochar faktaark" . Arkiveret fra originalen den 22. januar 2017 . Hentet 4. februar 2016 .
- ↑ Novak, Jeff. Udvikling af designer biochar til at afhjælpe specifikke kemiske og fysiske aspekter af nedbrudt jord. proc. af North American Biochar Conference 2009, University of Colorado i Boulder. Firenze: US Department of Agriculture, 2009. 1-16. Print
- ↑ Julie, Major, Johannes Lehmann, Macro Rondon og Susan J. Riha. Udvaskning af næringsstoffer under rodzonen reduceres af biokul, hydrologien af en colombiansk savanne-oxisol er upåvirket. proc. af North American Biochar Conference 2009, University of Colorado i Boulder. Ithaca: Cornell University Department of Crop and Soil Sciences, 2009. Udskriv.
- ↑ Elmer, Wade, Jason C. White og Joseph J. Pignatello. Indvirkning af biokultilsætning til jord på biotilgængeligheden af kemikalier, der er vigtige i landbruget. Rep. New Haven: University of Connecticut, 2009. Udskriv.
- ↑ a b Graber, ER, Tsechansky, L., Gerstl, Z., Lew, B. (2011) Biochar med stort overfladeareal påvirker herbicidets effektivitet negativt. Plant and Soil, 353:95-106
- ↑ Graber, ER, Tsechansky, L., Khanukov, J., Oka, Y. (2011) Sorption, fordampning og effektivitet af desinfektionsmidlet 1,3-dichlorpropen i en biochar-ændret jord. Soil Science Society of America Journal. 75(4) 1365-1373
- ↑ Glaser, Lehmann og Zech, 2002 , s. note 7 ved 225 "De offentliggjorte data gennemsnit på ca. 3% trækulsdannelse af den oprindelige biomasse C."
- ↑ Biochar Sequestration In Terrestrial Ecosystems – A Review , af Johannes Lehmann, John Gaunt og Marco Rondon. Afbødnings- og tilpasningsstrategier for globale forandringer 403, 404 (2006). supra note 11 ved 407 ("Hvis denne træagtige overjordiske biomasse blev omdannet til biokul ved hjælp af simple ovnteknikker og anvendt på jord, ville mere end 50% af dette kulstof blive sekvestreret i en meget stabil form.")
- ↑ Gaunt og Lehmann, 2008 , s. 4152 note 3 ("Dette resulterer i øget afgrødeudbytte i lavinput landbrug og øget afgrødeudbytte pr. tilført gødningsenhed (gødningseffektivitet) i højinputlandbrug samt reduktioner i off-site effekter såsom afstrømning, erosion og gasformige tab").
- ↑ Lehman, 2007b , s. note 9 ved 143 "Den kan blandes med gødning eller gødning og indgå i ingen jordbearbejdningsmetoder, uden behov for ekstra udstyr."
- ↑ Terra Pretas: Trækuls ændringers indflydelse på reliktjorde og moderne landbrug
- ↑ Badger og Fransham, 2006 , s. 322
- ↑ Michael Jacobson, Cedric Briens og Franco Berruti, "Løftrørsteknologi til forøgelse af varmeoverførsel i en ringformet pyrolysereaktor", CFB'9, Hamborg, Tyskland, 13-16 maj 2008.
- ↑ Yaman, Serdar, pyrolyse af biomasse til fremstilling af brændstoffer og kemiske råvarer , 45 Energy Conversion & MGMT 651, 659 (2003).
- ↑ Bridgwater, AV, AJ Toft og JG Brammer, En teknologisk-økonomisk sammenligning af energiproduktion ved biomasse hurtig pyrolyse med forgasning og forbrænding , 6 Renewable & Sustainable Energy Rev. 181, 231 ("det hurtige pyrolyse- og dieselmotorsystem er klart det mest økonomiske af de nye systemer ved skalaer op til 15 MWe")
- ^ "Forbedring af jordkvaliteten. [Social påvirkning]. FERTIPLUS. Reduktion af mineralsk gødning og agrokemikalier ved at genanvende behandlet organisk affald som kompost- og biokulprodukter (2011-2015). Rammeprogram 7 (RP7).» . SIOR, Social Impact Open Repository . Arkiveret fra originalen den 5. september 2017.
- ↑ Cornet A., Escadafal R., 2009. Er biokul "grøn"? CSFD synspunkt. Montpelier, Frankrig. 8 sider
- ↑ Verheijen, FGA, Graber, ER, Ameloot, N., Bastos, AC, Sohi, S. og Knicker, H. 2014. Biochars in soils: new insights and emerging research needs. Eur. J. Soil Science, 65: 22-27. DOI: 10.1111/ejss.12127.
- ↑ « Kan biokul redde planeten? » . University of Edinburgh . Hentet 10. marts 2009 .
- ^ "Et billigere, grønnere materiale til superkondensatorer" . Stevens Institute of Technology . 2011 . Hentet 25. maj 2011 .
- ^ "Biochar" mere effektiv, billigere til at fjerne fosfat fra vand . " University of Florida . 2011. Hentet 2011-05-18 .
- ↑ a b Lehmann, 2007b , pp. 143, 144.
- ↑ Ananthaswamy, Anil, Microwave factory to act as carbon sink , NEW SCIENTIST, 1. oktober (2008) ("Hentet den 12. december 2008)
Biochar: Er hypen berettiget? Af Roger Harrabin - Miljøanalytiker, (09:20 GMT, mandag) , 16. marts 2009) BBC News - ^ Joseph S, Graber ER, Chia C, Munroe P, Donne S, Thomas T, Nielsen S, Marjo C, Rutlidge H, Pan GX, Li L, Taylor P, Rawal A, Hook J (2013). Skiftende paradigmer om biokul: Mikro/nano-strukturer og opløselige komponenter er ansvarlige for dets plantevækstfremmende evne. Carbon Management 4:323-343
- ↑ Austin, Anna (oktober 2009). "Et nyt værktøj til afbødning af klimaændringer" . Biomasse Magasinet (BBI International) . Hentet 30. oktober 2009 .
- ↑ Blumenthal, Jeff (17. november 2009). "Wragg, Knorr beordrede at standse Mantria-operationer" . Philadelphia BusinessJournal .
Referencer
- Badger, Phillip C.; Fransham, Peter (2006). "Brug af mobile hurtige pyrolyseanlæg til at fortætte biomasse og reducere omkostningerne til håndtering af biomasse - En foreløbig vurdering". Biomasse og bioenergi 30 .
- Biederman, Lori A.; W. Stanley Harpole (2011). "Biochar og administrerede flerårige økosystemer" . Iowa State Research Farm fremskridtsrapporter . Hentet 12. februar 2013 .
- Brewer, Catherine (2012). Biochar karakterisering og teknik (afhandling). Iowa State University . Hentet 12. februar 2013 .
- Gaunt, John L.; Lehman, Johannes (2008). "Energibalance og emissioner forbundet med biokul-sekvestrering og pyrolyse bioenergiproduktion". Environmental Sciences & Technologies 42 (11): 4152. Bibcode : 2008EnST...42.4152G . doi : 10.1021/es071361i .
- Glaser, Bruno; Lehman, Johannes; Zech, Wolfgang (2002). "Forbedring af fysiske og kemiske egenskaber af stærkt forvitret jord i troperne med trækul – en gennemgang". Jordbundens biologi og frugtbarhed 35 .
- Laird, David A. (2008). "The Charcoal Vision: Et Win-Win-Win-scenarie for samtidig produktion af bioenergi, permanent sekvestrering af kulstof, mens jord- og vandkvaliteten forbedres" . Tidsskrift for Agronomi . Arkiveret fra originalen den 15. maj 2008.
- Lehmann, Johannes (2007a). "Bio-energi i det sorte" . Front Ecol Environ 5 (7) . Hentet 1. oktober 2011 .
- Lehmann, Johannes (2007b). "En håndfuld kul" . Nature 447 (7141). Bibcode : 2007 Natur.447..143L . doi : 10.1038/447143a . Hentet 11. januar 2008 .
- Lehmann, J.; Gaunt, John; Rondón, Marco (2006). "Bio-char-sekvestrering i terrestriske økosystemer - en gennemgang" (PDF) . Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11 (2): 395-427. doi : 10.1007/s11027-005-9006-5 . Arkiveret fra originalen den 22. juli 2008.
- Nakka, SBR (2011) "Bæredygtighed af biochar-systemer i udviklingslande" , Udgivet i IBI
- Vince, Gaia (3. januar 2009). En sidste chance for at redde menneskeheden (2692). Ny videnskabsmand .
- Woolf, Dominic, James E. Amonette, F. Alayne Street-Perrott, Johannes Lehmann og Stephen Joseph. (2010). "Bæredygtig biokul til at afbøde globale klimaændringer," Nature Communications 1 (5): 1-9. Tilgængelig: http://www.nature.com/ncomms/journal/v1/n5/pdf/ncomms1053.pdf .
- Graber, ER og Elad, Y. (2013) Biochar Impact on Plant Resistance to Disease. Kapitel 2, I Biochar and Soil Biota, red. Natalia Ladygina, CRC Press, Boca Raton, Florida, pp. 41-68
- Ameloot, N., Graber, E. R., Verheijen, F., De Neve, S. (2013). Effekt af jordorganismer på biokulstabilitet i jord: Gennemgang og forskningsbehov. Eur. J. Soil Science, 64: 379-390
- Jeffery, S., Verheijen, FGA, van der Velde, M., Bastos, AC 2011. En kvantitativ gennemgang af virkningerne af biocharpåføring på jord på afgrødeproduktiviteten ved hjælp af metaanalyse. Landbrug, økosystemer og miljø, v. 144: 175-187