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One-pot synthesis of digestate-derived biochar for carbon dioxide capture
Fuel ( IF 7.4 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118525 Yuanting Qiao , Shuming Zhang , Cui Quan , Ningbo Gao , Chris Johnston , Chunfei Wu
Fuel ( IF 7.4 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118525 Yuanting Qiao , Shuming Zhang , Cui Quan , Ningbo Gao , Chris Johnston , Chunfei Wu
Abstract Digestate from Anaerobic Digestion (AD) is a very common waste produced by European biogas plants and its current method of reuse is as a fertilizer or as soil amendment. This in turn however gives rise to some other environmental concerns which include greenhouse gas emissions and volatilization of ammonia causing ammonia pollution. Biochar is an environmentally friendly and low-cost product for CO2 capture and sequestration. Thus, we have provided one simple method to convert AD digestate into biochar-based sorbents of CO2. In addition, the nitrogen-functionalised porous carbon has been reported to be effective in improving the uptake of CO2. However, most of them were prepared using multiple steps. In this work, N-doped biochar was prepared by a one-step method of modifying AD digestate by urea. The results show that the addition of N can increase CO2 uptake significantly. Thus, the adsorbent modified by urea with a ratio of 1:1 results in the highest CO2 uptake capacity (1.22 mmol g−1), indicating digestate’s potential application for carbon capture and storage.
中文翻译:
用于二氧化碳捕获的消化物衍生生物炭的一锅合成
摘要 厌氧消化 (AD) 的消化物是欧洲沼气厂产生的一种非常常见的废物,其目前的再利用方法是作为肥料或土壤改良剂。然而,这反过来又引起了其他一些环境问题,包括温室气体排放和氨挥发导致氨污染。生物炭是一种用于二氧化碳捕集和封存的环保低成本产品。因此,我们提供了一种将 AD 消化物转化为基于生物炭的 CO2 吸附剂的简单方法。此外,据报道,氮功能化多孔碳可有效改善 CO2 的吸收。然而,它们中的大多数是使用多个步骤制备的。在这项工作中,通过尿素改性 AD 消化物的一步法制备了 N 掺杂的生物炭。结果表明,N的添加可以显着增加CO2的吸收。因此,比例为 1:1 的尿素改性的吸附剂产生最高的 CO2 吸收能力(1.22 mmol g-1),表明消化物在碳捕获和储存方面的潜在应用。
更新日期:2020-11-01
中文翻译:
用于二氧化碳捕获的消化物衍生生物炭的一锅合成
摘要 厌氧消化 (AD) 的消化物是欧洲沼气厂产生的一种非常常见的废物,其目前的再利用方法是作为肥料或土壤改良剂。然而,这反过来又引起了其他一些环境问题,包括温室气体排放和氨挥发导致氨污染。生物炭是一种用于二氧化碳捕集和封存的环保低成本产品。因此,我们提供了一种将 AD 消化物转化为基于生物炭的 CO2 吸附剂的简单方法。此外,据报道,氮功能化多孔碳可有效改善 CO2 的吸收。然而,它们中的大多数是使用多个步骤制备的。在这项工作中,通过尿素改性 AD 消化物的一步法制备了 N 掺杂的生物炭。结果表明,N的添加可以显着增加CO2的吸收。因此,比例为 1:1 的尿素改性的吸附剂产生最高的 CO2 吸收能力(1.22 mmol g-1),表明消化物在碳捕获和储存方面的潜在应用。