Превращаем сосновую хвою из пожароопасной в возобновляемое топливо

19 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

от SciDev.Net

По словам исследователей, воспламеняемость сосновых иголок, представляющих собой серьезную опасность пожара в хвойных лесах обширного субгималайского пояса Индии, делает их богатым источником возобновляемой энергии.

Опавшие сосновые иголки необходимо удалять с лесной подстилки, потому что они могут воспламениться во время засухи и вызвать разрушительные лесные пожары, говорят исследователи из индийского государственного Центрального института сельскохозяйственной инженерии (CIAE).

В их исследовании, опубликованном в журнале Current Science, изучалось, как обугливание и брикетирование сосновых иголок потенциально могут помочь снизить выбросы парниковых газов.

Ведущий исследователь Сандип Мандал, старший научный сотрудник отдела сельскохозяйственной энергетики и энергетики CIAE в Бхопале, Индия, рассказал SciDev.Net: «Сосновая хвоя может быть легко спрессована в брикеты с высокой теплотворной способностью, которые можно использовать для любого термического применения или переработать в производить высококачественное биотопливо посредством химических процессов».

Посредством пиролиза — процесса, который включает в себя нагревание органических веществ в отсутствие кислорода — хвоя может быть преобразована в бионефть с теплотой сгорания 28,52 мегаджоуля на килограмм и использована в смесях топлива для двигателей внутреннего сгорания или в качестве печного топлива, говорится в исследовании. найденный.

Для сравнения, теплотворная способность дизельного топлива составляет примерно 45,5 мегаджоулей на килограмм.

«Температура вспышки, температура воспламенения и температура застывания биомасла были выше, чем у высокоскоростного дизельного топлива», - говорится в исследовании, добавляя, что масло также подходит для широко используемых двигателей с впрыском сжатия.

Альтернативно, брикеты, изготовленные из хвои, можно использовать в обжигательных печах для обжига кирпича или для топки котлов, генерирующих электричество, а также в качестве чистого и доступного топлива для приготовления пищи в домашних условиях.

Брикетирование предполагает уплотнение так называемой «лигноцеллюлозной» биомассы, полученной из сухого растительного сырья, в блоки, имеющие высокую теплотворную способность и пригодные для хранения и транспортировки.

В исследовании говорится, что биомасса превосходит другие источники возобновляемой энергии, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергия, из-за ее огромного изобилия.

По мнению исследователей, при пиролизе сосновых иголок также образуется биоуголь, который является идеальным материалом для связывания углерода в почве и может способствовать смягчению последствий изменения климата.

Анализ показал, что энергетическая эффективность 87% может быть достигнута за счет объединения трех рассмотренных технологий конверсии — брикетирования, обугливания и пиролиза.

Хвоя сосны отличается от других видов растительной биомассы тем, что она плохо разлагается микробами и накапливается на лесной подстилке.

По оценкам исследования, в сезон бабьего лета на каждый гектар соснового леса выпадает около 6,3 тонны хвои.

Гималайские субтропические сосновые леса простираются на большей части 3000-километровой протяженности самого высокого горного хребта в мире, занимая площадь более 77 700 квадратных километров в Пакистане, индийских штатах Джамму и Кашмир, Химачал-Прадеш, Уттаракханд, Сикким и Аруначал-Прадеш, а также в Непале и Бутан.