In order to avoid the need of the implementation of a CCS plant a new possibility of polygeneration concept is discussed in this presentation with simultaneous storage of the CO2 in a stable and environmental-friendly way. The key part of the process is run in a specially-designed reactor where the biomass is heated up in the absence of oxygen. The technology details are also addressed.
V posledním desetiletí dochází k posunu chápání struktury a funkce půdní organické hmoty, kdy se biochemické interakce rostlin a půdních organismů odvozují od převažujících nestabilních supramolekulárních uhlíkatých struktur a méně od složitých aromatických polymerů. Při dodání určitého počátečního množství energie, např. ve formě snadno využitelných kořenových výměšků, mohou nestabilní supramolekulární struktury poskytovat dostatečné množství živin jak pro rhizosférní mikroflóru tak i pro kořeny rostlin. Pro stabilizaci uhlíku v půdě je ale také žádoucí formování kovalentních vazeb mezi molekulami huminových látek. Velmi slibnou alternativou pro sekvestraci uhlíku je aplikace biouhlu. Příspěvek je zaměřen na porovnání interakcí rostlin a půdních (mikro-)organismů v půdě před a po aplikaci biouhlu.
Intenzivní zemědělská činnost při rostlinné výrobě a zejména ekonomické tlaky na minimalizaci nákladů a maximalizaci výnosů vedou v důsledku k žalostnému stavu kvality půdy. Někteří zemědělci diverzifikují ekonomická rizika výstavbou bioplynových stanic, pro jejichž provoz pěstují na velkých plochách širokořádkové rostliny, což způsobuje eroze i vymývání živin. Významného zlepšení kvality půd a zásadní zlepšení úrodnosti při snížení dávek umělých hnojiv lze dosáhnout zpravováním biouhlu do půdy. Definovali jsme nový systém koloběhu energetické biomasy, spočívající ve zuhelňování separovaného zbytku po fermentaci využitím entalpie spalin motoru kogenerační jednotky. Takto vyrobený biouhel se následně aplikuje na půdu stejně, jako původní digestát.
Příklad výroby biouhlu dvěma různými způsoby: -zadušením žhavých uhlíků získaných vymetením chlebové pece a pyrolýzou v retortě z plechového sudu. Nástin dalšího směřování vývoje výroby. Krátká zmínka o pokusech s přidáváním biouhlu do půdy na záhonu a při pěstování sadby v sadbovačích.
V úvodu přednášky budou shrnuty základní principy a význam magnetických separačních technik. Následně budou zmíněny základní principy magnetické modifikace aktivního uhlí a biouhlu a jejich možné využití v různých oblastech biověd, biotechnologií a environmentálních technologií.
Nejen o historii pálení dřevného uhlí, ale také o jeho složení, současném zpracování, využití a nezbytné legislativě. Součástí přednášky jsou vzorky frakcí. (do 30 min)
O řešení zpracování odpadu, který vzniká při výrobě dřevného uhlí, včetně zhodnocení výsledného produktu. Součástí přednášky jsou vzorky vstupních surovin a výsledný produkt. (do 10 min)
Součástí přednášky jsou vzorky použitých materiálů. (do 10 min)
O aplikaci pevného uhlíku do půdy za účelem jejího zlepšení. Součástí přednášky jsou vzorky použitých materiálů. (zkrácená verze do 20 min)
Běžný způsob, jak se lidé zbavují odpadu, jako je suché listí či drobné větve, který nechtějí kompostovat, je jeho pálení, obvykle produkující mnoho dýmu. Alternativa, kdy jej pálí ve velké obdobě zplyňovacího vařiče s dobrým prohořením pyrolyzních plynů, aniž spaliny tepelně využijí, může být lepší, ale výtěžnost procesu je nízká. My jsme si zhotovili reaktor ze staré tlakové nádoby na vodu, 200l plechového sudu a tabule hliníkového plechu, kterým je onen sud zvenčí tepelně izolován. Reaktor s objemem 120 l pracuje dvoufázově – po fázi dostatečného prohoření horní části vsázky se jeho vršek uzavře a vzduch se skrze reaktor tlačí ventilátorem směrem dolů. Dřevoplyn pak hoří pod reaktorem a spaliny proudí kolem reaktoru vzhůru škvírou mezi reaktorem a sudem, čímž reaktor zahřívají. Pro zapálení a udržení plamene pod reaktorem jsme dříve pod sestavou udržovali malý pomocný oheň, nyní užíváme Bunsenův hořák napájený propan-butanem. Za poslední léta jsme tak vyrobili stovky litrů biouhlu, který přimícháváme do kompostu nebo do půdy na zahradě.
Přehled variant a popis jejich funkce bude doplněn praktickými ukázkami venku před budovou.
Aby lidé měli zájem nevyužívat biomasu tepelně na maximum, tj. až do fáze popela, musejí se přesvědčit, že uhel, který dokáží vyrobit, jim přinese dostatečný užitek. Na první pokusy jsme ale uhel koupili či vyrobili v milíři.
Globální klimatický rozvrat se již rozběhl, objasníme si fyzikální příčiny a dopady onoho procesu.
K dostatečně účinnému zmírnění klimatické změny je nezbytné během několika desetiletí téměř přestat užívat fosilní paliva. Nezdá se, že by se to mohlo podařit. O to důležitější je rozvinout postupy, které umožní vracet uhlík z ovzduší zpět do sedimentů. Biouhlové technologie, s prehistorií tísíce let starou, jsou v tomto ohledu ty jediné slibné – mohly by ukládat uhlík až tempem 1 Gt za rok, což je desetina nynější těžby činící už téměř 10 Gt za rok. Jejich rozvoj ale má a může začít už nyní, v situaci, kdy se emise uhlíku takřka nezpoplatňují. Je to díky tomu, že aplikace uhlu do půd může pomoci i při adaptaci na klimatickou změnu a zajistit dobré výnosy i bez hojnosti umělých hnojiv. A že pro chudé obyvatelstvo může být účinnější tepelné využití širšího spektra biomasy požehnáním – jak pro jejich zdraví, tak i proto, že nebudou muset shánět drahé dříví. Podaří-li se taková technologická proměna vaření nebo i topení, pomůže to i při ochraně klimatu snížením emisí sazí.
Postery:
Pozitivní vliv
biouhlu na zmírnění klimatické změny a zlepšení fyzikálně-chemických
vlastností půdy, a s tím související půdní úrodnost, byl prokázán
řadou studií. Ovšem vliv biouhlu na půdní biotu dosud nebyl do
podrobností popsán a ještě méně je známo o mechanismu, kterým biouhel
ovlivňuje množství mikroorganismů v půdě a jeho složení. Správné
pochopení vlivu biouhlu na zdraví a složení půdní bioty je nezbytné z
toho důvodu, že půdní mikroorganismy jsou nepostradatelné pro správné
fungování půdních ekosystémů.
V této práci je mikrobiální složení
biouhlu a jeho vliv na půdní biotu hodnoceno na základě kultivačních
metod na agarových živných půdách a na základě bazální a substrátem
indukované respirace.
Biouhel může v budoucnosti představovat klíčový prvek pro naše zemědělství, a to především z hlediska zachování půdní úrodnosti a zamezení vzniku erozních jevů. Z globálního hlediska může mít biouhel význam při izolování atmosférického CO2. Doposud ale nebyly zcela prozkoumány chemicko-fyzikální vlastnosti této uhlíkaté látky a porovnány například s často využívanou „alternativou“ kompostem. Předkládaná práce se zabývá rozdílnými vlastnostmi mezi biouhlem ze dřevní biomasy, ornou půdou a kompostem. U jednotlivých vzorků byla stanovena konduktivita, pH, celkový obsah rozpuštěných látek ve vodním výluhu a proveden test fytotoxicity. Ze zjištěných výsledků vyplývá zřetelný rozdíl mezi biouhlem, ornou půdou a kompostem.