Ať chceme nebo ne, čas uhlí se chýlí ke konci. Ve skutečnosti to ale možná nebude tak horké. Podle nové technologie z Číny to vypadá, že by mohly skončit jenom uhelné doly. Tým badatelů z několika čínských institucí totiž přišel s technologií, která dokáže vyrobit uhlí z rostlinného odpadu. Takže tu máme bio uhlí (bio-coal), obnovitelné a zelené. Není to ironie? Jejich výzkum publikoval časopis Science Advances.
Planeta se otepluje a lidé z toho viní emise uhlíku. Řada výzkumných týmů po celém světě proto hledá nové technologie, materiály nebo výrobní postupy, s nimiž bychom mohli účinně snižovat množství uhlíku v atmosféře. Pozoruhodnou možností je právě bio uhlí, které je mnohem „zelenější“, nežli jeho notoricky fosilní protějšek.
Dosavadní úsilí zpracování rostlinného odpadu na zdroj energie přineslo především biopaliva. Jenomže biopaliva sama o sobě trpí celou řadou neduhů. Biopaliva bývají žíravé povahy, nejsou příliš chemicky stabilní, a co je ještě horší, nijak zvlášť oslnivě se ekonomicky nevyplácejí.
Čínský tým zjistil, že když se biopalivo použije k výrobě bio uhlí, tak by to mohlo být ekonomicky životaschopné. Když se takové biopalivo zahřeje na 240 °C, tak z něho vznikne černý a tvrdý materiál, který neodbytně připomíná černé uhlí. Když badatelé své „zelené“ černé uhlí otestovali, tak zjistili, že s ním klidně ohřejí vodu nebo roztočí turbínu.
Tvůrci nové technologie podotýkají, že bio uhlí je možné vyrobit z celé řady materiálů, které představují rostlinný odpad. Mohou to být třeba rýžové slupky, piliny, sláma, bagasa čili odpad po zpracování cukrové třtiny anebo třeba zbytky sóji. Nejlépe prý fungují rýžové slupky, které jsou dostupné na řadě míst světa ve velkém množství, a zároveň jsou velmi levné.
Zároveň se ukazuje, že spalování bio uhlí uvolňuje mnohem méně oxidu uhličitého. Podle čínského týmu by tudíž mohlo být tradiční fosilní uhlí nahrazováno bio uhlím. Pokud by k tomu došlo, a v Číně by nahradili veškeré spalované uhlí bio uhlím, tak by to snížilo emise uhlíku produkované Čínou o 748 milionů tun ročně. To je zhruba 6 procent celkových emisí uhlíku v Číně.
Bio uhlí by také samozřejmě mohlo nahradit stávající biopaliva. Badatelé rovněž zdůrazňují, že jejich technologie v současné době nevyžaduje další zábory zemědělské půdy a pěstování plodin, které by bylo možné zkonzumovat. Využívá totiž odpad, který vzniká při zpracování stávajících plodin. Velkou výhodou je i to, že bio uhlí je „čisté“. Neobsahuje znatelná množství nebezpečných látek a prvků, jako je zinek, olovo, mangan nebo kadmium, které se běžně vyskytují ve fosilním uhlí a při jeho spálení vyletí komínem do atmosféry.
Literatura
Phys.org 6. 1. 2020, Science Advances 6: eaay0748.
Katalyzátor z nanomědi recykluje oxid uhličitý na ethen
Autor: Stanislav Mihulka (18.01.2018)
Důmyslně zrychlená výroba magnezitu umožní dlouhodobé ukládání CO2
Autor: Stanislav Mihulka (18.08.2018)
Uhlíková otočka: Nová technologie předělá oxid uhličitý zpátky na uhlí
Autor: Stanislav Mihulka (28.02.2019)
Diskuze:
Kruh se uzavřel: Nová technologie vyrábí z rostlinného odpadu bio uhlí
Theodor Vopajslik,2020-01-15 23:55:52
"Planeta se otepluje a lidé z toho viní emise uhlíku."
Nikoliv lide, ale blbci s vylizanou makovici co neumi pocitat.
Poučte mě
H Polak,2020-01-08 17:24:17
prosím, nejde mi do hlavy jak lze znovu objevit výrobu dřevěného uhlí. Nebo se pletu? Tuto naprostou novinku lze shlédnout na internetu jako videa, nebo jako návody na domácí výrobu dřevěného uhlí.
Re: Poučte mě
Tomáš Pilař,2020-01-08 18:28:09
Neplete se, princip výroby je starý. Nová je možnost z toho mít dobrý pocit ze záchrany světa (na to žádat ekologickou dotaci). Všimněte si, kolik diskutujících radí, jak to udělat ekologicky lépe ( a to si dovolím tvrdit, že čtenáři Osla, představují velmi výraznou sociální bublinu, kde funguje zdravý rozum víc než v běžném světě)
Je to lepší než nic
Robert Šíp,2020-01-08 11:38:14
Přeměna organické hmoty na uhlí ( třeba dřevěné, nebo zmíněné biouhlí) je z hlediska klimatu lepší, než bioodpad použít třeba na hnojení či zkrmování, protože při hnojení či zkrmování se mění bioodpad rozpadem na CO2 či dokonce metan. Pak nám ale zase bude chybět krmivo a hnojivo :)
Spálením se biouhlí také mění na CO2 , ale získává se energie. Nejlepší by ale bylo biouhlí zakopávat pod zem a vracet tak uhlík tam kde byl miliony let :).
Re: Je to lepší než nic
P. Nacochatu,2020-01-08 11:57:47
Místo zakopávání má smysl spíš vyrábět dřevěné/rostlinné uhlí pyrolýzou. Plynnou formu spálit, pevnou složku dát do ornice. "uloží" se tím uhlík velice stabilně, pomůže to půdnímu životu, struktuře, retenční kapacitě a tak dále. Je to stará záležitost, zjednodušeně tyto zeminy někdo nazývá černozem, tam kde toto probíhalo systematicky Terra Preta.
Planetě pomůže
Tomáš Novák,2020-01-08 09:50:11
....v dlouhodobém časovém horizontu jen vyhynutí lidské populace. To ale ještě tak pár set tisíc let potrvá...
Z hlediska stechiometrie
Zdeněk Kratochvíl,2020-01-07 12:05:12
mi nejde do hlavy věta:
"Zároveň se ukazuje, že spalování bio uhlí uvolňuje mnohem méně oxidu uhličitého."
Re: Z hlediska stechiometrie
Jiri Naxera,2020-01-07 14:12:17
Stechiometrie s tim nema nic spolecneho, jen zakon zachovani hmoty. Jde o to, ze kdyz spalite travu, uvolni se do vzduchu tolik uhliku (CO2) kolik je ho potreba aby tam vyrostla nova trava -> jsme s uhlikem presne na nule.
Re: Re: Z hlediska stechiometrie
Zdeněk Kratochvíl,2020-01-07 14:33:14
Jasně. Mně ta věta ale sugerovala dojem, že při spalování té umělotiny vzniká méně CO2 než při spalování uhlí, nejen jako rozdíl celkové bilance v koloběhu.
Re: Z hlediska stechiometrie
Tomáš Pilař,2020-01-07 14:28:01
To záleží na tom, jak se na věc podíváte. Můžete říct, že se neuvolnil žádný fosilní uhlík, takže jde o energii uhlíkově neutrální. Nebo se můžete podívat jakou uhlíkovou stopu produkuje technologie a proces zpracování organické hmoty na uhlí. Rychle přijdete na to, že se to nevyplácí ani trochu, protože vyžaduje spoustu fosilního uhlíku.
Re: Re: Z hlediska stechiometrie
Jan Novák9,2020-01-10 12:32:33
Zelení to zásadně oddělují, takže máte na jedné straně zachycování fosilního uhlíku do organické hmoty, ale na druhé straně se spálením té samé organické hmoty žádný fosilní uhlík neuvolní.
Re: Re: Re: Z hlediska stechiometrie
P. Nacochatu,2020-01-10 15:40:32
A to jsem si myslel že jde "zeleným" o mitigaci formou ukládání uhlíku, protože se za "průmyslovou revoluci" rychle uvolnil spalováním uloženého uhlíku.
Re: Re: Re: Re: Z hlediska stechiometrie
Jan Novák9,2020-01-13 11:29:19
Tak to jste jim skočil na lep. Selský rozum by vám řekl že planeta není nafukovací, a místo pro vysazení je omezené. Tj. někdo ho musel před tím vykácet. A jak získáme další místo pro vysazení dalších dřevin? No přece vykácíme/vypálíme ty co už jsou zasazené, jak snadné. Jakákoliv výsadba jen nahrazuje něco co na tom místě rostlo před tím, žádný fosilní uhlík nezachytí - zachytí přesně jen ten uhlík který vznikl když se to místo vyprázdnilo. Fosilní uhlík by se zachytil jen pokud by dané místo bylo zarostlé poprvé od prvohor.
Stejně tak amazonský prales = plíce planety. Zákon o zachování hmoty říká že kyslík nevznikne z nicoty. Pokud se uvolní kyslík z CO2 tak se uloží uhlík do rostlinné hmoty. Hnitím/spálením té rostlinné hmoty se spotřebuje STEJNÉ množství kyslíku jako se uvolnilo. V Amazonii se žádný uhlík trvale neukládá, tedy se tam ani neprodukuje žádný kyslík navíc.
Re: Re: Re: Re: Re: Z hlediska stechiometrie
P. Nacochatu,2020-01-13 12:34:58
To co uvádíte je pochopitelné a z tohoto pohledu s Vámi souhlasím.
Neskočil jsem na lep, pod pojmem mitigace vidím něco jiného. Viz ukládání rostlinného/dřevěného uhlí do ornice/zeminy. Tím se část uhlíku fixuje v půdě, protože se nerozkládá a nespotřebovává. Černozem (někde honosně terra preta) s obsahem zmíněného uhlí existuje už tisíce let a uhlík ve zmíněné formě prakticky neubývá. Není to jistě univerzální řešení na všechny neduhy.
co se slupkama :-)
Milan Vnouček,2020-01-07 08:53:55
Dnes se z těchto slupek vyrábí SiC. Slupky + SiO2 (písek) se žíhají při vysoké teplotě v mírně redukční atmosféře a vzniká SiC, dále se z nich vyrábí uhlíkové "nanoblbosti" dopované křemíkem (slupky obsahují biologicky vázaný křemík). Mno a jinak se dají přidávat do vepříků na stavbu čínských megastaveb.
průmyslová revoluce
Tomáš Pilař,2020-01-07 08:44:25
Změnou od které odstartovala průmyslová revoluce bylo, že lidsvo mělo k dispozici "extra energii" získávanou z fosilních zdrojů, která je mnohonásobkem energie získatelné ze zdrojů obnovitelných. To, že dokážem pidikousek energie získat z rostliného odpadu na celkové bilanci nic nezmění. Platí všechny pochybnosti z příspěvku "Earthian", že se to nevyplatí (podobně jako ježdění na bionaftu a topení dřevěnými peletami) a navíc to ani nemůže nic změnit na celkové bilanci.
Tak slavné to nejspíš nebude
Mintaka Earthian,2020-01-06 23:57:37
A má to vůbec pozitivní energetickou bilanci?
Objemově toho bude hodně a někam to musí dopravit. Což stojí energii.
Pokud by chtěli zmenšit objem, budou to sušit a lisovat. Což stojí energii.
Pak to musí zahřát na těch 240 °C. Což stojí energii.
Pak to nejspíš zase povezou někam do "elektrárny". Což stojí energii.
Tam to spálí a tím snad získají teplo.
Pak se budou muset postarat o vyčištění spáleného vzduchu. Což stojí energii.
A nakonec se postarat o zbytky po spálení. Což stojí energii.
Co se, třeba s těmi slupkami, dělá teď?
Nepoužívají se jako hnojivo?
Nebudou chybět v produkčním řetězci na jiném místě?
Soláry na střechách mi přijdou "zelenější".
Re: Tak slavné to nejspíš nebude
Richard Vacek,2020-01-07 08:44:47
Autoři by měli porovnat, jestli nevyjde levněji a uhlíkově stejně varianta s těžbou normálního uhlí a ukládáním bioodpadu namísto vytěženého uhlí.
Re: Tak slavné to nejspíš nebude
Otakar Šída,2020-01-07 16:49:17
No ono je to pitomina i z jednoho dalšího důvodu. Počítám:
plocha zemědělské půdy na Zemi 45 mil. km2
výnos rýže ..... 4 t/ha
uhlík produkovaný Čínou ... 748 mil. t
když to propočítám, tak mi vychází, že na vyrovnání toho uhlíku produkovaného Čínou (řekněme, že budu potřebovat stejné množství rýže) budu potřebovat pěstovat rejži na necelých 2 mil. km2 zemědělské půdy, to je více jak 4% veškeré zemědělské půdy na Zemi (dobře, na severu můžu pěstovat žito, vyjde to nastejno). To v případě, že všechna tahle rýže půjde na výrobu biouhlí. Pokud použiji jenom šlupky (tvoří šlupky 1/25 hmotnosti rejže? možná, že představují ještě menší podíl), tak rázem budu potřebovat všechnu zemědělskou půdu, respektive mi spíš nebude stačit. Dále vše zmíněné nahoře: doprava, sušení, zahřátí na 240 °C, atd. Takže velmi energeticky náročnou likvidací veškerého bioodpadu, který při pěstování plodin na Zemi vznikne vyrovnám produkci fosilního uhlíku Čínou a produkce zbytku světa mi zbude. Na něj budu muset použít šlupky dovezené z jiné planety. Ale to už asi pak z hlediska Země nebude uhlíkově neutrální :-). Prostě problém čehokoli postaveného na biomase ve větším měřítku zůstává: fotosyntéza je energeticky velice neproduktivní, jakýkoli jiný systém využití sluneční energie má násobně větší účinnost, a i s ní má příliš nízkou energetickou hustotu, než aby se dala využít jako hlavní zdroj energetické spotřeby lidstva. Prostě buď se člověk vrátí k jaderné energetice, anebo se bude muset naučit žít v prostředí křídového klimatického optima, kdy rostl les až na póly.
Re: Re: Tak slavné to nejspíš nebude
Pavel K2,2020-01-07 20:07:01
Vy prostě moc přemýšlíte. Takhle tu planetu nezachráníte. Musíte VĚŘIT!! Jinak nedostanete žádné dotace ani granty.
Re: Re: Re: Tak slavné to nejspíš nebude
Otakar Šída,2020-01-09 11:03:57
Ale tak oni kluci čínští taky holt potřebují vykázat nějakou aktivitu, když je strana a vláda živí. A bezpochyby jim ten proces i bude fungovat o tom žádná. Ta potíž vyvstává z toho, když se na široký komplexní problém dívá úzkou klíčovou dírkou vlastní specializace a to, co leží mimo zorné pole se, ať už záměrně nebo nevědomky pomine, pak to občas připomíná českého génia a průkopníka slepých uliček JC.
Jo, a omlouvám se, Stando, že Ti trochu plivu do polívky ;-))
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
