Но что, если вы сжигаете биомассу в контролируемой среде, например, на электростанции, которая хотя бы частично заменяет использование ископаемого топлива? Будет ли очевидна польза для окружающей среды и здоровья?
В новом исследовании исследователи из Университета Айовы сообщают, что сжигание шелухи овса имело значительную пользу для окружающей среды, а также для здоровья человека. В исследовании изучалась практика на электростанции UI Power Plant, где технические специалисты сжигали смесь овсяной шелухи и угля более десяти лет.
Исследователи обнаружили, что смесь овсяной шелухи и угля в соотношении 50-50, по сравнению с сжиганием только угля, снизила выбросы углекислого газа на 40 процентов и значительно снизила выброс твердых частиц, опасных веществ и тяжелых металлов.«Наш общий вывод заключается в том, что при оптимизации совместное сжигание (сжигание биомассы с углем) представляет собой хороший вариант для производства энергии, не вызывая негативных последствий для окружающей среды, которые возникают только при сжигании ископаемого топлива, таких как выбросы углекислого газа и вредных твердых частиц», — говорит Бетси Стоун, доцент кафедры химии в UI и автор-корреспондент исследования, опубликованного в журнале Fuel.Может показаться логичным, что контролируемое сжигание любого типа биомассы — от травы до древесной щепы — будет полезно для окружающей среды.
В конце концов, не должен ли какой-либо из этих источников быть предпочтительнее угля, известного своими пагубными последствиями для окружающей среды и здоровья населения? Не обязательно, поскольку для сжигания биомассы требуется специальное оборудование, оно может гореть не так эффективно, как ископаемое топливо, а запасы могут быть ограничены, среди других факторов. Другими словами, преимущества могут не перевешивать затраты.UI Power Plant преодолел некоторые из этих препятствий с помощью овсяных корпусов.
Снабжение в изобилии, так как завод, который поставляет пар в кампус для отопления, охлаждения, осушения и около одной трети электричества кампуса, получает корма от предприятия Quaker Oats в соседнем Сидар-Рапидс. По словам Бена Андерсона, менеджера UI Power Plant, университет также поработал с оборудованием, чтобы оптимизировать сжигание овсяной шелухи, которое сейчас составляет 40 000 тонн в год.Но до сих пор никто не оценил преимущества, если таковые имеются, от использования их овсяной шелухи. Как сказал Стоун: «Это не линейный эффект.
Если вы добавите больше биомассы, это не значит, что качество воздуха улучшится».Итак, она и ее команда решили выяснить, что делают овсяные шелухи. Исследователи провели тесты на выбросы в апреле-мае 2014 года, чтобы определить, как совместное сжигание влияет на загрязнение воздуха.Команда обнаружила значительные преимущества для окружающей среды и здоровья населения.
По сравнению с сжиганием только угля совместное сжигание с овсяной шелухой уменьшило фильтруемые твердые частицы на 90 процентов, количество опасных загрязнителей воздуха снизилось на 41 процент, а тяжелых металлов, включая марганец, медь, никель и цинк, снизилось на 51 процент. Более того, выбросы углекислого газа из ископаемого топлива были на 40 процентов меньше, чем при использовании только угля.
Двуокись углерода, как было хорошо задокументировано, является основным фактором глобального потепления,«Многие экологические преимущества были замечены при совместном сжигании овсяной шелухи в качестве нового потенциального топлива для выработки энергии», — пишут авторы. «Совместное сжигание 50-процентной овсяной шелухи с углем значительно снизило выбросы загрязняющих веществ в атмосферу».Команда также обнаружила, что совместное сжигание древесной щепы оказывает незначительное влияние на выбросы загрязняющих веществ, хотя может потребоваться дополнительный анализ, чтобы полностью понять эффект, в зависимости от используемого количества и процентного содержания смеси.Этим летом электростанция UI добавила третий тип биомассы, траву, называемую мискантус, в свой портфель возобновляемых источников энергии, что является частью плана по получению 40 процентов энергии UI от возобновляемых источников к 2020 году.
Команда Стоуна планирует проанализировать биомассу мискантуса. потенциальные преимущества для окружающей среды.