教育新闻网食物垃圾，园林插条，肥料，甚至人类污水都可以转化为固体生物质来产生能量，如果扩大规模，可以帮助满足工业对碳的需求与消除有机废物并减少温室气体排放的需求。 。
欧洲存在生物废物问题。数百万吨的有机废料没有使用富含碳的物质作为燃料，而是倾倒在垃圾填埋场中，在那里分解并释放出温室气体。
同时，欧盟进口了数百万吨煤炭，用于工业用途和能源生产。这带来了受脆弱的供应链约束的原材料，增加了碳排放，欧盟旨在减少对原材料的依赖。
解决这些不平衡问题的方法可能会找到生物煤的解决方案，生物煤是一种由有机废物制成的碳中和商品，可以用作能源，工业原料或什至用于存储碳而不是将其排放到大气中。
“(生物煤)技术可以在市场上发挥重要作用，首先是因为我们回收高价值的材料，其次是因为它回收速度快，其次……是因为它可以避免CO 2排放，”该公司创始人玛丽莎·埃尔南德斯·拉托雷(Marisa Hernandez Latorre)说道。位于西班牙巴伦西亚的可持续技术公司Ingelia的首席执行官。
制造煤炭替代品的一种方法是称为水热碳化(HTC)的过程，该过程在压力下使用过热水在数小时内生产出生物煤。化石煤的地质形成通常需要数百万年的时间。
埃尔南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)表示：“这实际上是一个非常简单且稳定的过程，因为它的作用就像加速自然形成煤炭一样。”
Ingelia已为西班牙，英国和比利时的三座生物煤工厂开发了专有的HTC工艺，其总产能为每年8,000吨生物煤。还有几个正在等待监管部门的批准，并且应该在未来几年内将产能翻番。
Hernandez Latorre表示：“ HTC生物煤……不仅避免了工业过程中使用硬煤，而且还避免了垃圾填埋场中的甲烷排放，”他补充说，该技术可以从有机废物中回收多达95%的碳。
甲烷是一种比二氧化碳更有效的温室气体，其中一个值得注意的来源是垃圾场。欧洲每年都会在垃圾填埋场中丢弃数百万吨生物废物，即使在有甲烷捕集系统的地点，也有很大一部分气体可以逸出。
压力锅
已经开发了几种不同的HTC方法，但该过程通常沿压力锅运行，尽管其成分从食品或饮料加工的残留物，农业废料，林业碎片(如木片和锯末)到玉米芯和污水。
将生物废料在2兆帕斯卡(MPa)的压力或20个大气压下，在180°C至250°C的温度下放入称为反应器的设备中。这意味着系统中的水是过热的，而不是转化为蒸汽。
反应器将有机材料中的固体转化为硬生物煤(也称为水煤)，而液体可以分别收集并用作生物肥料，释放的任何气体都可以收集并用于为系统提供动力。
尽管使用不同的生物废料，但不同的原料确实会通过确定灰分含量而影响质量，因此生物煤具有相似的特性。反应器中的条件会破坏病原体，并且产生的产品是无菌的。在将煤泥压缩成团块或小球之前，还可以对其进行处理以去除玻璃或金属的碎石或碎片。
Ingelia的基本HTC工艺可以使用食物垃圾，例如生产类似于化石棕煤的生物煤，其中包含约60%的碳。然后，这种水炭可以通过额外的步骤来制造更高价值的“设计师”生物煤，去除灰分和挥发物，以确保碳含量高达90%–能够与顶级硬煤竞争。
Hernandez Latorre表示：“我们可以使用(进一步加工)来定制最终产品，从生物材料中准确地获取他们在循环经济(系统)中工业过程所需的东西。”
温室气体
Hernandez Latorre表示，Ingelia内部研究表明，与有或没有甲烷回收系统的垃圾填埋场相比，每吨HTC生物煤可避免6.5至8.3吨CO 2当量。
她说，最基本的水煤炭的市场价值为每吨170欧元，而含碳量最高的高档生物炭的市场价值则超过每吨400欧元，这取决于其用途。
Ingelia将其来自多个研究项目的研究结果整合到HTC流程中，并将其技术的目标对象为依赖煤炭，污水处理(必须处理有机废物)以及能源生产商从燃煤发电转向可再生能源的行业。
随着COVID-19大流行引起的煤炭价格下跌和经济放缓的需求，生物煤可能需要时间来取代全球工业中的化石燃料。但它为那些必须处理有机废物并满足欧盟到2050年实现碳中和的计划提供了一种解决方案。
埃尔南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)因其在清洁能源研究方面的工作而于6月12日被任命为欧盟的任务创新冠军，她认为该技术在未来10至15年中将发挥越来越重要的作用。
她补充说：“市场确实为接受或实施新技术做好了准备，唯一的是它们需要得到足够的大规模开发。”
工业界需要生物煤有足够的市场可利用性，以便提前计划替代化石燃料。投资者希望在投资购买复杂的HTC设备(可能花费数十万甚至数百万欧元)之前，要确保有足够的生物废物进行处理，并得到用户承诺购买产品。
低技术
尽管生物废料构成了全球范围内的问题，但在许多发展中国家，这些设置成本却高得令人望而却步。
韩国研究人员Jae Wook Chung博士说，但是一种低成本，低技术含量的利用人类粪便制造生物煤和化肥的方法，可以给人们缺乏卫生设施的地方带来双重好处。
他认为，既有可能为社区创造收入，又有可能解决因未经处理的排泄物而造成的环境和健康问题，据世界卫生组织估计，6.73亿人必须在露天排便 –在街道，灌木丛后或在露天水域。
研究表明，HTC反应堆的造价不到20,000欧元，但Chung博士的目标是使用一个名为FEET的项目来开发一种甚至更简单，更便宜的模型，该模型可用于贫困，高密度社区，如喀伯拉贫民窟。肯尼亚首都内罗毕。
他设想了一个与油桶大小类似的系统，该油桶由不锈钢管制成，可在许多发展中国家用作建筑用品。他想从反应堆外部监控温度和压力，避免使用昂贵的探头。
Chung博士还将重点研究确保可持续地供应废物进行处理的方法，例如通过有组织地排空厕所或便携式厕所等方法，并证明生物煤和液体肥料的经济效益。
他认为使卫生系统对社区有利可图，这是使其可持续发展的关键，并且是在目前缺乏卫生系统的地区提供厕所的关键。
他说：“(这些)经济利益也将帮助那些在使用传统厕所方面存在文化障碍的人摆脱便便。”
