Biocarbon với sản xuất nông nghiệp

Biocarbon hay Biochar là than sinh học, có hạt mịn được sản xuất bằng phương pháp nhiệt phân từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối thực vật và rác thải. Nhiệt phân là sự phân hủy hóa học của vật liệu hữu cơ bằng cách đun nóng trong sự vắng mặt của oxy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biocarbon với sản xuất nông nghiệp Biocarbon với sản xuất nông nghiệpBiocarbon hay Biochar là than sinh học, có hạt mịn được sản xuất bằng phươngpháp nhiệt phân từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối thực vật và rác thải. Nhiệtphân là sự phân hủy hóa học của vật liệu hữu cơ bằng cách đun nóng trong sựvắng mặt của oxy. Biocarbon Biocarbon hay Biochar là than sinh học, có hạt mịn được sản xuất bằng phươngpháp nhiệt phân từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối thực vật và rác thải. Nhiệtphân là sự phân hủy hóa học của vật liệu hữu cơ bằng cách đun nóng trong sựvắng mặt của oxy. Vào năm 1545, trong khu rừng rậm vùng Amazon, các nhà thám hiểm Tây BanNha lần đầu tiên thấy các khu vườn tươi tốt, ở đó đất sâu giàu màu đen - đất TerraPreta (Tiếng Bồ Đào Nha: đất đen) - không giống như những nơi mà họ từng thấytrước đây. Theo những kết quả nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học đã phát hiệnra được cách mà những người cổ đại đã tạo ra làm cho đất dồi dào dinh dưỡng.2.500 năm trước, đất đen đã được sản xuất từ bột than, phân trâu bò và cỏ rác tựnhiên, có tác dụng làm tăng độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng tốt đến sự sinh trưởng,phát triển của cây trồng. Theo GS Solomon, Dawit, Johannes Lehmann et al trongMolecular signature and sources of biochemical recalcitrance of organic carbonein Amazonian Dark Earths, (2007): Terra Preta của nông dân địa phương ở lưuvực Amazon của Brazil lưu hành là loại được tạo ra bởi con người từ năm 450 BC(trước công nguyên) và 950 AD (sau công nguyên) ở độ sâu đến 2m, hiện ngườidân ở đây đã và đang tìm kiếm để khai thác “mỏ vàng đen” này sử dụng và để bánlàm phân hữu cơ có giá trị. Hiện nay, nhiều vùng trên khắp hành tinh đã áp dụng than sinh học cho đất, họđã xây dựng giao thức mới về điều này, chẳng hạn ở Hoa Kỳ đã có những báo cáoxuất sắc về than sinh học được trình bày trên các tạp chí điện tử và nhiều bài viếtvới cái tên hấp dẫn “Từ rác đến vàng - From Garbage to Gold” được đăng trênnhiều tạp chí. Phương pháp sản xuất Biocarbon Biocarbon được sản xuất từ những nguyên liệu là sinh khối thực vật (rơm, rạ,cây cối, bã mía, xơ dừa), rác thải… bằng phương pháp nhiệt phân. “Phương pháp nhiệt phân” có thể sản xuất bằng lò thủ công hoặc sản xuất trongcác nhà máy lớn, cũng có thể bằng Biochar Reactor kéo đi lưu động. Chẳng hạn ởIndonesia có công ty sản xuất ở quy mô công nghiệp với công suất tới 200 tấnbiocarbon/ngày. Hai phương pháp chính là nhiệt phân “nhanh” và nhiệt phân “chậm”. Ngoài ra,công nghệ vi sóng gần đây đã được sử dụng một cách hiệu quả trong việc chuyểnđổi các chất hữu cơ thành than sinh học ở quy mô công nghiệp. Ngày xưa, việc sảnxuất than sinh học như là một phụ gia đất đã được thực hiện trong các hố, hầmhay rãnh. Phương pháp này là một tiềm năng để sản xuất than sinh học ở khuvực nông thôn. Hiện nay, các công ty đang sản xuất theo phương pháp hiện đại cóquy mô lớn xử lý chất thải nông nghiệp, phụ phẩm giấy, cao su và thậm chí cả chấtthải đô thị. Có ba hệ thống chính để triển khai phương pháp nhiệt phân. Đầu tiên là một hệthống tập trung, nơi tất cả sinh khối trong khu vực sẽ được đưa đến một nhà máynhiệt phân để xử lý. Hệ thống thứ hai là một lò nhiệt phân công nghệ thấp hơn chotừng nông hộ hoặc một nhóm nhỏ của nông dân. Thứ ba là một hệ thống di động,như một chiếc xe tải được trang bị thiết bị nhiệt phân để nhiệt phân sinh khối.Brazil là nước thuận lợi trong việc sản xuất Biocarbon bởi hàng năm họ thu hoạchkhoảng 460Mt mía, như vậy có khoảng 100Mt dư lượng có thể đưa vào lò nhiệtphân. Tại Indonesia, một trong những nước sản xuất nhiều dầu cọ ở châu Á, từ câycọ dầu (Oil Palm) sẽ cho 10% dầu, còn 90% sinh khối (cây, lá, quả, vỏ quả, xơ,buồng hoa, buồng quả...) đều là nguyên liệu để sản xuất Biochar. Michael J. Antal,J và các nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii (UH) đã cho biết, nhiệt độ lý tưởng đểnhiệt phân là khoảng 500oC. Các công nghệ carbon hóa UH Flash được bảo vệ bởibằng sáng chế ở Mỹ năm 2003 đã được áp dụng ở bang Hawaii, nhiều tiểu bang vàquốc gia khác. Nguyên liệu được dùng ở đây bao gồm củi gỗ bạch đàn và gỗ sồivà sản phẩm phụ nông nghiệp như vỏ quả, lõi ngô, dứa, chất thải chế biến gỗ nhưmùn cưa gỗ, vỏ bào, các loại cây nhỏ và các vật liệu tổng hợp như lốp ô tô... Còn trong Dự án Biochar Thụy Sỹ (CarbonZero Project - Switzerland, 2007),để có hiệu quả cao với các thông số cho phép thực hiện trong điều kiện vắng mặtoxygen, nhiệt độ thích hợp trong khoảng 500-700oC và với quy mô lớn để sảnxuất than sinh học, người ta đã cho ra các lò phản ứng Cacbon Zero (Carbon ZeroBiochar Reactor) để sản xuất than sinh học với giá thấp. Ngoài ra, các lò phản ứng cũng tạo ra các khí tổng hợp (một sự kết hợp củahydro, carbon monoxide và methane) và các sản phẩm phụ khác. Các khí này cóthể được sử dụng để thay thế cho khí propane và gas tự nhiên, sản xuất nhiệt chocác nhà kho hoặc nhà kính gia cầm. Nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra năngl ...