在发电厂燃烧木质生物质可以减少碳排放

根据佐治亚大学沃内尔林业与自然资源学院研究人员的一项新研究，用木质生物质替代佐治亚州发电厂的煤炭不仅可以满足佐治亚州的电力需求，还可以减少碳排放。

该研究计算了经济和环境因素，以全面了解50年期间用木材替代煤炭的影响。

作为东南部最大的煤炭消费国之一，佐治亚州每年燃烧超过700万吨煤炭。这占格鲁吉亚电力部门所有碳排放量的近三分之二。根据博士FarhadHossainMasum的说法，用另一种燃料替代煤炭可以减少43%的排放量。研究生和该研究的第一作者。

Masum的研究始于2017年，当时他开始寻找合适的原料来替代发电厂的煤炭。早期，研究表明木质生物质，如木屑和伐木残渣，可能比其他可再生燃料来源更经济、更环保。

Warnell副教授PuneetDwivedi表示：“烘焙后的纸浆木和伐木残渣可用于燃煤电厂，无需对电厂进行重大升级。这使其成为煤炭的绝佳替​​代品，尤其是在森林资源丰富的南部各州。”学校，Masum的顾问和该研究的合著者。

木材的烘焙就像烘焙咖啡。木材在受控环境中加热，通常在400华氏度左右。热量去除水分并化学改变木材。这一过程将木材的生物量减少了约25%，将其转化为类似木炭的物质，并赋予其与煤炭相似的能量密度。

“根据之前的研究，我们知道这可行，但我们不确定添加烘焙木材作为燃料来源的最佳方法。我们研究了几种不同的模型，看看如果我们在佐治亚州实施这些计划会发生什么”马苏姆说。

首先，他们量化了不做任何改变并继续烧煤的影响。其次，他们研究使用纸浆木材作为燃料来源;一部分树木的树干通常直径在5到9英寸之间。第三，他们测量了同时使用纸浆木材和伐木残渣替代煤炭的影响。

他们发现第三种情况，同时使用纸浆木材和伐木残渣，将是格鲁吉亚最碳效率最高的发电方式。这种方法可以减少燃煤电厂43%的碳排放，而无需对设施进行重大升级。

然而，这需要每年额外砍伐100,000英亩的林地。在这种情况下，这些树木将从南部六个州收获。

据研究人员称，这仍然比仅使用纸浆木材更有效。如果仅使用纸浆木来制造烘焙木片，则每年需要额外采伐340,000英亩的林地来替代佐治亚州的煤炭。

“我们的结果表明，乔治亚州和阿拉巴马州可以提供生物发电所需的大部分额外木材，”马苏姆说。

尽管需要砍伐更多的树木来代替煤炭，但研究表明，这将通过将碳排除在大气中来有益于环境。煤炭燃烧时释放的不可再生碳明显多于烘焙木材。一般来说，这种碳可以被认为是额外的碳，它不在环境中，而是被隔离在地下。

另一方面，树木在生长过程中会吸收大气中的碳。虽然其中一些碳可能会被重新释放，但它会导致大气中碳的净减少。当纸浆木材和伐木残余物取代煤炭发电时，这种减少是最高的。

将伐木残留物整合到能源供应链中，还可以让林务员更好地利用树木的每一部分。目前，东南部大部分伐木残渣留在田间焚烧。

“使用木质电力不仅可以减少该州的碳足迹，还可以创造当地就业机会，促进森林健康，增加农村家庭的收入，并确保以森林为基础的生态系统服务的流动，”德维维迪说。

“然而，需要评估在格鲁吉亚取代煤炭发电的任何举措对经济和福利的影响，以解决在能源获取和气候变化界面上运行的问题。”