从废物转化为宝贵资源：生物焦油转化为生物碳的潜力与应用

来自 实验室仪器网

根据中国研究人员的一项新研究，由有害生物焦油废物制成的生物碳可能成为清洁能源储存和水净化的宝贵材料。

当生物质（包括农作物残渣、木材和其他有机材料）在受热下产生清洁能源和生物炭时，会产生一种称为生物焦油的粘性液体。如果它逃逸到大气中，这种焦油就有可能阻塞管道、损坏设备并造成环境危害。多年来，研究人员一直在探索根除或中和它的方法。

该综述分析了生物焦油中发生的化学反应的方式，特别是那些涉及羰基和呋喃等富氧化合物的化学反应，本质上促进了聚合过程，在聚合过程中，较小的分子结合形成更大、更稳定的碳结构。通过精心调节温度、反应持续时间和添加剂，研究人员可以利用这一过程来生产具有定制特性的生物碳。

作者强调，所得材料不同于传统生物炭。生物碳通常表现出较高的碳含量、更少的灰分和独特的结构特征，使其特别适合高级应用。

初步研究表明，生物碳可以服务于广泛的先进应用。例如，它有望作为吸附剂，通过捕获重金属和有机污染物来净化受污染的水和空气。其独特的结构也使其成为超级电容器电极材料的有力候选者，超级电容器在可再生能源存储中发挥着关键作用。

此外，生物碳可以作为一种有效的催化剂，比传统的化石燃料选择更可持续地帮助加速工业化学反应。它还可以成为一种清洁燃烧燃料，排放的氮氧化物和硫氧化物含量显着降低。

最近对经济和生命周期因素的评估表明，将生物焦油转化为生物碳可以在能源、金融和环境方面产生积极成果。例如，用生物碳燃料替代煤炭有可能每年减少数亿吨二氧化碳排放，同时为生物质加工设施提供经济回报。

然而，生物焦的化学成分复杂，对实现聚合过程的完全控制提出了挑战，规模化生产仍未完成。作者主张将实验室研究与计算模拟和机器学习技术相结合，以增强反应途径并开发具有靶向功能的生物碳。

该研究为研究人员和行业合作者提供了指南，将生物能源领域最重大的挑战之一转化为未来的宝贵资产。

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