據世界科技研究新聞資訊網11月報道, 來自美國明尼蘇達州德盧斯大學的科學家們研發出一種人造煤炭, 使用木材邊角料和農業廢棄物混合製成, 能夠取代化石能源, 成為可再生的新能源.
作為碳氫化合物的衍生品, 化石能源由古代生物的化石沉積而來, 是一次能源, 燃燒不完全時容易產生有毒有害氣體. 為了尋找能替代它的可再生能源, 德盧斯大學可再生能源實驗室的科學家們發明了 '即時' 煤. 它既能保持天然煤炭的高效率功能, 又沒有環境汙染等不良副作用, 而且避免了採礦機械破壞地形地貌.
實驗室將新生物燃料的能量數據與來自蒙大拿州和懷俄明州的粉河盆地煤田的煤炭進行了對比, 結果發現, 每磅煤炭大約能產生8000至9500份英國熱量單位, 每磅人造煤炭卻能產生10000份英國熱量單位. 若在製造時將人造煤炭稍微變形, 加工成為 '能量泥' 的形態, 就能進一步提高供能效率.
生產能源泥漿需要添加一道工序, 利用類似壓力鍋的替代系統製成. 這被稱為熱液碳化, 它取代了原過程的乾燥階段.
據研究人員介紹, 生產人造煤炭的工藝類似於咖啡烘焙, 首先需要對工業和農業廢料進行乾燥處理, 然後在低氧環境下高溫加熱至249℃, 最後進行高壓壓縮處理. 為了生產能源泥漿, 研究者開發了一道名為 '熱液碳化' 的製作工序, 能夠利用類似壓力鍋的替代系統取代原始方案中的乾燥處理, 讓碳化木質素直接從廢料黑液中析出, 無需經過機械脫水.
人造煤炭具有不吸水的特點, 比天然煤炭更便於運輸.
研究者還表示, 如果想向大自然學習如何製造化石煤炭, 那就必須關注三大條件: 時間, 壓力和熱量. 原本耗費幾百萬年時間才能形成的煤炭, 放在實驗室的人工環境中, 只需幾小時就能完成. 生產條件純淨保證了製作時產品不會混入其他礦物質, 因此人造煤炭也沒有什麼汙染雜質.
截至目前, 可再生能源實驗室已經能夠每天生產4至6噸人造煤炭, 未來還希望藉助更多研究來確定新燃料的潛在影響.
外媒認為, 如果人造煤炭取代化石燃料, 那麼它將大幅度減少燃煤電廠等場所的二氧化碳, 汞和硫的排放量, 減少煤炭開採, 直接為蒸汽機車提供動能, 並促使工業領域把更多注意力放在鋼鐵生產或其他更有價值的產品上.
人造煤炭的製作工藝具備良好的商業發展潛力, 能在減少人們對化石燃料依賴的同時, 將樹木等植物的廢棄物再利用, 是處理垃圾的高級方式. 現在, 大氣中的二氧化碳含量已達300萬年以來的最高值, 為應對溫室效應, 人造煤炭等新能源科技在未來將受到更多歡迎.
