煤碳替代品 「生物碳」有助減少PM2.5

【編譯黃聖／曼谷報導】眾所周知，泰國是一個農業國家，有大量的農業廢棄物，如秸稈、木薯根莖、甘蔗葉、甘蔗渣、稻殼、玉米芯等未得到充分利用的農業廢棄物；而這些農業廢棄物都被白白丟棄，最簡單的處理方法就是進行焚燒，但這必然會對環境造成影響，尤其是造成空氣污染。因此，如果能將這些農業廢棄物開發為生物燃料（BioCoal），就能為發電廠和使用煤碳為主的工業生產提供替代燃料。

國家科學技術發展局國家奈米技術中心研究團隊汕猜博士表示，生質能發電廠經常面臨直接使用生物質作為燃料發電的問題，例如生物質水分含量高、低熱值、燃燒效率低、儲存過程中會因微生物分解而變質、收集和運輸費用昂貴，以及全年原料不足等。

「我們希望促進泰國生物質能的最高利用率，包括開發一種可以取代煤碳的燃料，因為煤碳在不久的將來會被限制使用。因此，開發生物碳，將能夠滿足工業燃料需求，減少當前對生物質限制帶來的影響。」

生物碳（BioCoal）作為一種生物固體燃料，具有接近於煤碳的各種特性，透過烘焙工藝（Torrefaction）進行生產，經過熱化學過程提高燃料的品質並轉化成生物質，將生物質在無氧條件或有限氧條件下加熱到攝氏200-300度的範圍內，生物碳可以作為混燒（Co-firing）或用於替代生物質和煤碳燃料（Replacement）。

奈米技術研究小組利用甘蔗葉、玉米葉、木薯根莖、棕櫚束、金合歡科速生樹、尤加利樹皮等農業廢棄物，在烘焙工藝條件進行開發，以從每種類型的生物質中生產出生物碳，並對所生產的生物碳的性能進行分析和測試，包括開發可在工業領域擴展使用的生物碳生產技術。

汕猜博士還表示，所開發的生物碳與生物質、木片和木材等競爭產品相比，生物碳的最低熱值為18-24MJ/kg，密度為0.65-0.75kg/l，含水量為1-5wt%顆粒（木顆粒），可見生物碳具有較高的熱值，含水量也較低，並且可以儲存更長時間；這意味著生物碳比生物質、切碎的木材（Wood chips）和木顆粒（Wood pellets）更具優越性。此外，生物碳還可以取代煤碳，這是因為生物碳具有與煤碳相似的高熱值。

「生物碳市場前景非常值得關注，它可以用作清潔燃料來產生電力或熱量，例如在燃煤電廠或其他行業，在生產過程中均需要使用熱量，泰國市場的需求量很大。」

與此同時，還有益於社會和保護環境。生物碳的使用可以促進泰國生物碳燃料生產產業的創建，並增加就業率；還能鼓勵農民通過利用生物質來獲得最大利益，減少露天區域生物質的燃燒，這是造成PM2.5粉塵的原因之一。此外，使用生物碳取代煤碳還可以減少全球變暖和空氣污染問題。

汕猜博士說，生物碳的生產流程也符合BCG經濟發展模式，盡可能的促進對農業廢棄物生物質的利用，以作為再生能源來生產電力和熱能，可有助於減少全球變暖問題，並打造國家能源安全。

下一步，研究團隊希望能開發一種高產能、可商業化推廣使用的生物碳生產技術，並在泰國創建具有較高潛力的「生物質轉生物碳」燃料資料庫，以滿足工業生產的使用需求。