將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭澳大利亞的一種潛在可持續(xù)解決方案：綜述_Carbon Research.pdf

Carbon Research 將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭 澳大利亞的一種潛在 可持續(xù)解決方案 綜述 澳大利亞每年產(chǎn)生大量的食品廢棄物 對其經(jīng)濟 環(huán)境和資源造成沉重負擔(dān) 在澳大利亞 有 幾種廢棄物處理方式可供選擇 例如填埋 堆肥以及厭氧消化 然而 填埋食品廢棄物在環(huán)境方面 并不可行 堆肥需要大量的空間 而厭氧消化成本高昂 將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭為這一問題提 供了一種可持續(xù)解決方案 熱解是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的有效技術(shù) 將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭能為澳大 利亞帶來顯著的益處 尤其是考慮到該國獨特的土壤特性 因此 本綜述探討了可用于生物炭轉(zhuǎn)化 的食品廢棄物的潛在來源 該研究識別并評估了潛在的熱解技術(shù) 并討論了基于食品廢棄物的生物 炭的獨特性質(zhì)以及活化方法 該研究也考慮了溫度和壓力等工藝參數(shù)對生物炭特性的影響 此外 本研究討論了生物炭在緩解氣候變化方面的潛在應(yīng)用 最后 該研究闡述了當(dāng)前基于食品廢棄物制 備生物炭面臨的挑戰(zhàn) 并提出了潛在的解決方案 An international multidisciplinary platform for communicating advances in fundament 223篇原創(chuàng)內(nèi)容 Carbon Research 公眾號 摘要 歡迎關(guān)注 2025年05月23日 12 02廣東原創(chuàng) Carbon Research 圖文摘要 澳大利亞每年產(chǎn)生約31 2 Mt 食品廢棄物 大多來自食品和飲料加工行業(yè) 當(dāng)前的廢棄物管理方式存在諸多局限 而熱解為此提供了有效的解決方案 將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭有助于解決廢棄物問題 并應(yīng)對氣候變化 溫度和停留時間等工藝參數(shù)會顯著影響生物炭的產(chǎn)量和特性 圖1 2021年澳大利亞按處置去向分類的食品廢棄物產(chǎn)量 亮點 要點圖例 圖2 熱解過程的主要產(chǎn)物 圖3 傳統(tǒng)加熱與微波加熱的差異 圖4 不同類型的熱解及其工藝參數(shù) 圖5 生物炭的物理化學(xué)性質(zhì) 應(yīng)用及制備方法 圖6 氣候變化對新南威爾士州 NSW 和澳大利亞首都領(lǐng)地 ACT 土壤有機碳 SOC 的影響 近期 0 30 cm a 和30 100 cm b 土層SOC的變化 t ha 未來0 30 cm c 和30 100 cm d 土層SOC的變化 t ha 本研究強調(diào)了將澳大利亞的食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭作為一種可持續(xù)解決方案的潛力 以處理 該國每年約31 2 Mt 的嚴重食品廢棄物問題 這些廢棄物帶來了巨大的環(huán)境和經(jīng)濟負擔(dān) 尤其是在 水資源利用和溫室氣體排放方面 利用熱解技術(shù)將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭 這一過程不僅減少了 廢棄物數(shù)量 還有助于緩解氣候變化 并改善土壤健康狀況 特別是在土壤肥力通常較低的澳大利 亞 使用由食品廢棄物衍生的生物炭 符合澳大利亞在國家食品廢棄物戰(zhàn)略中提到的宏偉目標 即 到2030年將食品廢棄物量減半 盡管前景廣闊 但將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭這一生產(chǎn)過程并非沒有挑戰(zhàn) 原料成分的差異以 及對溫度 壓力和停留時間等工藝參數(shù)的精細控制需求 都會影響生物炭的質(zhì)量和產(chǎn)量 此外 雖 然生物炭在土壤改良和溫室氣體減排方面能帶來顯著效益 但仍需進一步開展研究以優(yōu)化生產(chǎn)方 法 并解決潛在的環(huán)境問題 例如生物炭對土壤生物群落的影響 采用可持續(xù)的生物炭生產(chǎn)方法 加上政府的支持和技術(shù)創(chuàng)新 可為澳大利亞提供一個強有力的工具 用于減少食品廢棄物 緩解氣 候變化 并推動循環(huán)經(jīng)濟實踐的發(fā)展 未來的研究應(yīng)著重于完善生物炭的生產(chǎn)工藝 了解其長期環(huán)境影響 并探索生物炭更廣泛的應(yīng) 用 特別是在農(nóng)業(yè) 建筑業(yè)以及能量儲存方面 通過克服現(xiàn)有的挑戰(zhàn)并擴大生產(chǎn)規(guī)模 生物炭有望 成為澳大利亞應(yīng)對食品廢棄物和氣候變化戰(zhàn)略中的關(guān)鍵要素 文章鏈接 https doi org 10 1007 s44246 025 00207 7 結(jié)論