ייצור רציף בתוך העץ של ביו-פחם באמצעות מבער וילון אוויר המותקן על נגרר

Summary

אנו מתארים את השימוש ביחידת פירוליזה ניידת מבוססת מקום המצוידת בווילון אוויר כדי ליצור ביו-פחם באופן רציף. הטכנולוגיה מפחיתה את הצורך בשריפת כלונסאות פתוחים, מה שמביא לפליטות נמוכות יותר ופחות פגיעות בקרקע. הפרוטוקול כולל הנחיות לבחירה, טעינה ומרווה של אתרים.

Abstract

טיפולי דלק ושיטות אחרות לדילול יערות נועדו להפחית את הסיכון לשריפות תוך בניית עמידות היער לבצורת, חרקים ומחלות והגדלת תפיסת הפחמן (C) מעל פני הקרקע. עם זאת, טיפולי דלק מייצרים כמויות גדולות של שאריות ביומסה עצית בלתי סחירות שנשרפות לעתים קרובות בערימות פתוחות, משחררות כמויות משמעותיות של גזי חממה וחלקיקים, ועלולות לגרום נזק לקרקע שמתחת לערימה. מבערי מסך אוויר מציעים פתרון להפחתת בעיות אלה, עוזרים להפחית עשן וחלקיקים מפעולות שריפה, לשרוף באופן מלא יותר שאריות ביומסה בהשוואה לשריפת ערימות, ולחסל את מגע האש הישיר והאינטנסיבי שיכול לפגוע באדמה מתחת לערימת הלוכסן. במבער וילון אוויר, השריפה מתרחשת בסביבה מבוקרת. העשן נבלם ומוחזר על ידי מסך האוויר, ולכן השריפה יכולה להתבצע במגוון תנאי אקלים (למשל, רוח, גשם, שלג), מה שמאריך את עונת השריפה לסילוק חומר נטוי. יחידת הפירוליזה הניידת שיוצרת ביו-פחם באופן רציף תוכננה במיוחד כדי להיפטר משאריות ביומסה עצית בנחיתות עצים, עץ ירוק במזבלות, או חומרים שנכרתו וליצור ביו-פחם בתהליך. ניתן להשתמש בתפוקת ביו-פחם עתירת פחמן זו כדי לשפר את עמידות הקרקע על ידי שיפור תכונותיה הכימיות, הפיסיקליות והביולוגיות, ויש לה יישומים פוטנציאליים בתיקון קרקעות מזוהמות, כולל אלה באתרי מכרות נטושים. במאמר זה נתאר את השימוש הכללי בציוד זה, ישיבה מתאימה, שיטות טעינה, דרישות מרווה ולקחים שנלמדו על הפעלת טכנולוגיה חדשה זו.

Introduction

ברחבי ארה"ב, דוכני יער רבים גדלו בנפח העצים העומדים בהיעדר שריפות תכופות בעצימות נמוכה, שנקבעו היסטורית על ידי הילידים ודוכאו בתקופה המודרנית ^1,2. כתוצאה מהחרגת שריפות זו, המלאי העודף שנוצר כתוצאה מכך מציב אתגרים בפני מנהלי קרקעות השואפים לשפר את עמידות היער מפני שריפות, מזיקים, מחלות והשפעות בצורת³. שיטות ניהול סטנדרטיות להפחתת נפח העצים כוללות שריפות במרשם, דילול טרום מסחרי וכריתת דוכנים בוגרים. פעולות אלה מייצרות כמויות משמעותיות של ביומסה עצית בעלת ערך נמוך וחסר ערך, הנקראות לעתים קרובות שאריות. לדוגמה, ב-15 מדינות מערב ארה"ב, מעריכים כי פעולות הקציר מייצרות כמעט 8 מיליון טונות יבשו....

Protocol

הערה: פרטים נוספים על הפעלת ה- BACB ניתן למצוא במדריך למפעיל המגיע עם הציוד.

1. הובלה לאתר

1. באמצעות תקלה מסחרית דרגה 5 (גודל כדור 2-5/16 אינץ 'או 58.75 ס"מ), העלה את ה- BACB לטנדר במשקל 1 טון או יותר, תוך התאמת גובה התקלה כדי להבטיח שמסילות המסגרת מפולסות להובלה. לפני הגרירה, בדוק את בקר הבלם, מערכת הניתוק, הבלמים, הגלגלים ותאורת הנגרר.
2. ודא שסיכות בטיחות הנסיעה של BACB מאובטחות כראוי ושתיבת האש מונמכת אל פיני הנסיעה.
3. ברגע שתגיע למקום הרצוי, מקם את היחידה כשהיא עדיין מחוברת לרכב הגרר; הוא כבד מכדי לזוז ביד. חנקו את הגלגלים והנמיכו את מעמד הג'ק. נתקו אותו מרכב הגרירה. השלדה (מסגרת ירוקה) צריכה להי....

תוצאות

מינואר 2022 עד אוקטובר 2023, ה-BACB ביצע פירוליזציה של חומרי הזנה שונים לביו-פחם (טבלה 1). בהתבסס על ניסויי שדה, ה-BACB יכול לשרוף כטון אחד (900 ק"ג) של חומרי הזנה לשעה, וכ-11%-25% מהמסה היבשה של חומרי ההזנה תישמר כביו-פחם, כאשר היתרה תלך לגז (אדי מים,_CO2 וכו') ואפר. תכולת הפחמן נעה בין 70%-90%. לחתיכו?.......

Discussion

הצעד הקריטי הראשון בשיטה זו הוא לוודא שהציוד ממוקם כמעט בגובה על שני הצירים, כך שהלוחות הצדדיים של תיבת האש חוסמים עשן מלצאת ואוויר מלהיכנס לתיבת האש. צעדים קריטיים אחרים הם לנהל שיחות תכופות עם מפעיל המחפר כדי להכניס את חומרי ההזנה לתיבת האש במידת הצורך ולתדרך את כל העובדים על היבטי הבטיח.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
CharBoss air curtain burner	Air Burners, Inc.	T26	Comes with 36" landscape rake, sifting shovel, 1/2" drive standard ratchet with 1 1/8" socket, grease gun, and quench pan
Diesel fuel (Ultra-low sulfur)			Purchased locally
Diesel fuel tanks	Uline	H-1849Y	or similar
Engine oil (diesel grade)			Any diesel grade oil 15W40 or 10W40.
Excavator			Local rental company.  Smaller sizes require less fuel.
High temperature anti-seize lubricant (16 oz cartridge)	McMaster-Carr	1288K97	lubricating hydraulic fittings
Hydraulic Oil	Amsoil	HVH05-EA (ISO32) /HVG05-EA (ISO22)	Any ISO32 synthetic hydraulic oil, ISO22 option for cold weather. Amsoil ISO32 is factory installed.
Large buckets	Uline	5495	or similar
Lighting torch (propane)	Grainger	9RCF3	or similar
1-ton pickup (or larger)	Rent locally		for transporting CharBoss to site
Viewing step	Gorilla	GLP=WP	Stable step to allow viewing into firebox or other bench-style step
Water truck			Any available water truck with minimum 300 gallon capacity; gravity feed of water to the quench pan can be used.
Wheel chocks			Blocks of 4"x 4" lumber or commercially available chocks while hitching/unhitching unit
Personal protective equipment
Ear protection	Uline	S-22141	or similar
Eye protection	Amazon		or similar
Fire shirt	Grainger	12R487	or similar
Fire pants	Grainger	39EM96	or similar
Hard hat	Discount Safety Gear	SFTSCHH1000038126	or similar
Leather gloves	Uline	S-6777M	or similar
Sturdy boots			any thick soled, leather boot.
Emergency gear
Garmin InReach	Cabelas	100195666	or similar
Pulaski axe	Forestry suppliers	85274	or similar
Fire rake	Forestry suppliers	85210	or similar