2018年5月22日晚7点,密西西比大学化学工程和化学系教授Wei-Yin Chen来到中美中心,为师生们做了一场关于生物炭的讲座。讲座的题目是:“生物炭在可持续的水-能量-食物联结中的应用”。
陈教授毕业于纽约城市大学城市学院化学工程专业。此后,陈教授长期任教于密西西比大学化学工程和化学系。他也是External Academic Affairs Committee的成员,他的研究方向是燃煤、煤炭利用、气化化学工程,随机模型等等。陈教授出版了数本书籍,其中最著名的一本是“Handbook of Climate Change Mitigation”。

讲座一开始,陈教授首先介绍了自己从事气候变化研究的原因以及他在密西西比大学建立的可持续能源和环境研究小组的基本情况。接着,陈教授介绍了生物炭的背景。生物是可以转化为能量的,包括由植物油和脂肪产生生物柴油,由玉米和甘蔗产生的乙醇、纤维素乙醇和海洋食物网。热量转化有不同的处理方法,包括快速热分解、碳化和气化,会导致不一样的初级热化学产物分布,这需要隔离其中产出的固体废物。
随后,陈教授介绍了生物炭是什么及其优点。生物炭是由植物通过高温裂解形成的,以固定碳元素为目的的木炭。生物炭可以调节土壤,包括其成分,酸碱度,水质以及其氮和甲烷的排放,生物炭也可以处理动植物废物以及产生能量。更重要的是,生物炭把碳锁定在生物群内,而非让它排放到空气中,这可以使碳在土壤里稳定存在100到5,000年,而不受气候变化影响。生物炭技术可以说是解决气候变暖问题的“尚方宝剑”,但生物炭也存在着废弃物因含有重金属难以处理的缺点。
最后,陈教授介绍了生物炭的应用。传统碳的活化需要超高温(>600℃),陈教授介绍了三个活化碳的办法:光化学技术,超声波技术以及低温等离子体技术。这三个方法是很有前景的,因为它们都只需要更少的温度。以这三种方法处理的生物炭的参数、动力学以及机制效果需要更多的研究,未来可以应用于超级电容器、石油泄漏的补救以及水处理中。
在讲座最后的问答环节,在场师生积极提问。陈教授耐心地走到提问人身边倾听,并就问题给予了认真细致的回答。本场讲座让中心师生们对生物炭以及应用有了更多的了解,也激发了师生应对气候变化的深入思考。陈教授以他的耐心讲解以及专业知识赢得了大家的一致好评,讲座在随后的热烈掌声中圆满结束。
(撰稿 雷妍贞)