将从海藻中捕获的二氧化碳锁定在生物煤中

在挪威特伦德拉格海岸附近海域种植的海藻将转化为生物煤，用于改良农田。挪威研究人员目前正在试验一种新的碳捕获和储存方法。

海藻具有非凡的吸收CO2的能力，根据挪威科学研究所SINTEF的研究科学家JorunnSkjermo的说法，我们应该学习如何利用这一过程。

“我们目前的减排计划根本不够，”Skjermo说。“如果我们要实现减缓气候变化的目标，我们就不能浪费时间从大气中去除CO2，​​”她说。

海上碳捕集

用海藻制造生物煤的过程将从陆地上开始，在绳索上培养大型藻类幼苗。这将在特隆赫姆SINTEF的实验室和荷兰的一家公司进行，从而能够对两种不同的方法进行比较。秋季，绳索将安装在Frohavet的一个养殖设施中，Frohavet是位于挪威中部特伦德拉格海岸Fosen近海的一片开阔海域。

海藻在较暗的季节生长缓慢，但随着冬季退去和白昼变长，生长会加速。正是在这段生长期间，海藻吸收了CO2，​​明年夏天它们就可以收获了。

由于大气和海洋中的二氧化碳浓度处于平衡状态，因此从海洋中捕获碳与从空气中捕获碳具有相同的效果。

锁定碳

收获后，海藻会被干燥，然后通过热解将它们转化为生物煤。这是通过在无氧气氛中将它们加热到约600°来实现的。该过程用于修改分子结构并稳定碳。由此产生的生物煤可以抵抗真菌和微生物的降解。

热解阶段将在SINTEF能源研究实验室和一家商业公司进行。

生物煤对耕地的影响将在Steinkjer的Mære农业学院进行测试。

改善土壤

“从海藻中提取生物煤既可以捕获和储存CO2，​​也可以生产出需要的产品，”JorunnSkjermo说。Skjermo正在领导一个名为SeaweedCarbonSolutionsJIP(联合工业项目)的项目的研究部分。

在土壤中添加生物质煤旨在帮助提高孔隙度和水结合能力。它还将为微生物的生长创造有利条件。当生物煤与同样来自海藻的肥料产品结合使用时，混合物可以为土壤提供有用的养分。

在海上

海上海藻养殖设施包括一个强大的绳索或锚链网络，海藻从大型浮标上悬挂下来在上面生长。该设施将固定在海底。目前在挪威使用的大多数此类设施都靠近海岸，但尽管天气条件可能更加恶劣，但SINTEF希望在公海安装试验设施的原因有很多。

“模型表明，我们离海岸越远，海藻产量就会越高，”Skjermo说。“我们将在每米绳索上获得更多的海藻。这部分是因为获得营养丰富的水的时间会更长。水温更稳定，盐度几乎保持不变，”她解释道。

2030年全面投产

该试验设施将占地650亩，预计产量约为600吨海藻，进而可生产25吨生物煤。SINTEF计算出一个面积为1平方公里的设施每年将生产20,000吨海藻，相当于捕获3,000吨CO2。

“我相信到2030年将这种方法升级到工业设施是现实的，”Skjermo说。

“必须建造一家工厂来从海藻中生产生物煤，”她说。“也许最好的方法是将这样的工厂建在冶炼厂或其他可以作为余热来源的工业厂房附近。并非海藻中的所有碳都可以转化为生物煤，因此这样的工厂将有安装一个系统来捕获和储存热解过程中产生的副产品CO2。”

Skjermo坚信海藻养殖将发展成为一个重要的产业。挪威拥有广阔的海岸线、大片开阔的海洋、有利的自然生长条件、高水平的海事专业知识和随时可用的清洁能源。

一切都要花钱

用海藻生产生物质煤也将导致新的CO2排放。然而，研究人员认为，减少的总体积将明显更高。

海藻种植和生物煤的生产将是昂贵的。那么，经济学是什么样的呢?

“没有人可以免费实现CO2排放量的大幅减少，”Skjermo说。“很大程度上取决于当局如何评估减缓气候变化带来的好处。这种捕获和储存方法的优势在于它还可以产生一种提供新收入来源的产品，”她说。

Skjermo强调，必须对海藻养殖设施的布置进行全面评估，以避免在空间竞争方面发生冲突。

避免冲突

“我们利用生物质结合CO2的能力至关重要，”Skjermo说。“这意味着探索我们可用的所有选项。使用海藻在海上捕获碳比在陆地上使用植物更有效，并且可用区域可能非常广泛。我们将不得不研究哪些方法提供最大的收益和最低的收益冲突的程度。要考虑很多因素。公海也有很多用户，也会有空间竞争。

特伦德拉格近海的种植设施就是一个很好的例子，因为它位于海洋保护区、海军射击场、渔场和航道之间。

一个创新的概念

SINTEFOcean的JohanneTryggvasonHosen作为整个项目的经理，他认为这个概念是独一无二的。

“我们将通过海藻养殖实现碳捕获，这是创新的，令人难以置信的令人兴奋，并且就所涉及的原材料而言，它是本地采购的，”她说。“该项目基于多年的海藻开发研究和经验。绿色转型需要高水平的创新，”Hosen说，他热衷于赞扬项目合作伙伴的贡献和广泛的跨学科专业知识。

SINTEF在这个项目中的合作伙伴是DNV、AkerBP、Equinor、WintershallDea和OceanRainforest，这是一家位于法罗群岛的公司，将海藻养殖与养殖设施建设相结合。