Evaluación ambiental y económica de los sistemas de producción de biocarbón a partir de residuos agrícolas

Área de la Ciencia:

• Ciencias Agrícolas Ciencias Agrícolas
• Ingeniería Ambiental Ingeniería Ambiental.
• Tecnologías de secuestro de carbono Tecnologías de secuestro de carbono

Sus antecedentes:

• La gestión de residuos agrícolas presenta desafíos significativos para las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).
• El biochar es una estrategia prometedora de eliminación de carbono, pero se enfrenta a barreras de adopción, incluida la flexibilidad de las materias primas y el cumplimiento normativo.
• Los sistemas existentes a menudo carecen de diseños para procesar diversas materias primas como paja y estiércol simultáneamente.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y evaluar un sistema integrado de producción de biocarburante para su aplicación en la granja.
• Para permitir el procesamiento separado de la paja y el estiércol utilizando líneas de pirólisis paralelas.
• Evaluar la viabilidad ambiental y económica del sistema de biocarbono propuesto.

Principales métodos:

• Desarrollo de un nuevo sistema integrado de producción de biochar con líneas de procesamiento paralelo para paja y estiércol.
• Optimización del uso interno de energía dentro del sistema.
• Realizar evaluaciones ambientales y económicas de la cuna a la tumba utilizando un estudio de caso.
• Realizar análisis de sensibilidad sobre factores clave de rendimiento como la disponibilidad de paja.

Principales resultados:

• El sistema produce 300 toneladas de biocarbón al año, secuestrando 350 toneladas de CO2e.
• Las emisiones de la gestión del estiércol se reducen en un 75%, con 30 toneladas adicionales de CO2e evitadas a través de la utilización del calor excedente.
• El costo estimado de reducción de carbono es de £226 por tonelada de CO2e, influenciado por los gastos de capital, operativos y de electricidad.

Conclusiones:

• El sistema diseñado ofrece un marco novedoso y adaptable para el despliegue de biocarbón en la granja, abordando las principales barreras de implementación.
• La disponibilidad de paja es el principal factor que influye en el rendimiento del sistema, siendo la adquisición de paja externa la estrategia de mitigación más efectiva para la escasez de calor.
• Los hallazgos proporcionan información crucial para escalar la utilización de biochar en la agricultura al equilibrar el costo, la eliminación de carbono y las opciones de diseño.