用食物残渣碎屑甚至人类的污水来制造生物煤炭
欧洲存在生物废物问题。数百万吨的有机废料没有使用富含碳的物质作为燃料，而是倾倒在垃圾填埋场中，在那里分解并释放出温室气体。
同时，欧盟进口了数百万吨煤炭，用于工业用途和能源生产。这带来了受脆弱的供应链约束的原材料，增加了碳排放，欧盟旨在减少对原材料的依赖。
解决这些不平衡问题的方法可能会找到生物煤的解决方案，生物煤是一种由有机废物制成的碳中和商品，可以用作能源，工业原料或什至用于存储碳而不是将其排放到大气中。
“(生物煤)技术可以在市场上发挥重要作用，首先是因为我们回收高价值的材料，其次是因为它回收速度快，其次……是因为它可以避免CO 2排放，”该公司创始人玛丽莎·埃尔南德斯·拉托雷(Marisa Hernandez Latorre)说道。位于西班牙巴伦西亚的可持续技术公司Ingelia的首席执行官。
制造煤炭替代品的一种方法是称为水热碳化(HTC)的过程，该过程在压力下使用过热水在数小时内生产出生物煤。化石煤的地质形成通常需要数百万年的时间。
埃尔南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)表示：“这实际上是一个非常简单且稳定的过程，因为它的作用就像加速自然形成煤炭一样。”
Ingelia已为西班牙，英国和比利时的三座生物煤工厂开发了专有的HTC工艺，其总产能为每年8,000吨生物煤。还有几个正在等待监管部门的批准，并且应该在未来几年内将产能翻番。
Hernandez Latorre表示：“ HTC生物煤……不仅避免了工业过程中使用硬煤，而且还避免了垃圾填埋场中的甲烷排放，”他补充说，该技术可以从有机废物中回收多达95%的碳。
甲烷是一种比二氧化碳更有效的温室气体，其中一个值得注意的来源是垃圾场。欧洲每年都会在垃圾填埋场中丢弃数百万吨生物废物，即使在有甲烷捕集系统的地点，也有很大一部分气体可以逸出。
已经开发了几种不同的HTC方法，但该过程通常沿压力锅运行，尽管其成分从食品或饮料加工的残留物，农业废料，林业碎片(如木片和锯末)到玉米芯和污水。
将生物废料在2兆帕斯卡(MPa)的压力或20个大气压下，在180°C至250°C的温度下放入称为反应器的设备中。这意味着系统中的水是过热的，而不是转化为蒸汽。
反应器将有机材料中的固体转化为硬生物煤(也称为水煤)，而液体可以分别收集并用作生物肥料，释放的任何气体都可以收集并用于为系统提供动力。
尽管使用不同的生物废料，但不同的原料确实会通过确定灰分含量而影响质量，因此生物煤具有相似的特性。反应器中的条件会破坏病原体，并且产生的产品是无菌的。在将煤泥压缩成团块或小球之前，还可以对其进行处理以去除玻璃或金属的碎石或碎片。
Ingelia的基本HTC工艺可以使用食物垃圾，例如生产类似于化石棕煤的生物煤，其中包含约60%的碳。然后，这种水炭可以通过额外的步骤来制造更高价值的“设计师”生物煤，去除灰分和挥发物，以确保碳含量高达90%–能够与顶级硬煤竞争。
Hernandez Latorre表示：“我们可以使用(进一步加工)来定制最终产品，从生物材料中准确地获取他们在循环经济(系统)中工业过程所需的东西。”
Hernandez Latorre表示，Ingelia内部研究表明，与有或没有甲烷回收系统的垃圾填埋场相比，每吨HTC生物煤可避免6.5至8.3吨CO 2当量。
她说，最基本的水煤炭的市场价值为每吨170欧元，而含碳量最高的高档生物炭的市场价值则超过每吨400欧元，这取决于其用途。
Ingelia将其来自多个研究项目的研究结果整合到HTC流程中，并将其技术的目标对象为依赖煤炭，污水处理(必须处理有机废物)以及能源生产商从燃煤发电转向可再生能源的行业。
随着COVID-19大流行引起的煤炭价格下跌和经济放缓的需求，生物煤可能需要时间来取代全球工业中的化石燃料。但它为那些必须处理有机废物并满足欧盟到2050年实现碳中和的计划提供了一种解决方案。
埃尔南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)因其在清洁能源研究方面的工作而于6月12日被任命为欧盟的任务创新冠军，她认为该技术在未来10至15年中将发挥越来越重要的作用。
她补充说：“市场确实为接受或实施新技术做好了准备，唯一的是它们需要得到足够的大规模开发。”
工业界需要生物煤有足够的市场可利用性，以便提前计划替代化石燃料。投资者希望在投资购买复杂的HTC设备(可能花费数十万甚至数百万欧元)之前，要确保有足够的生物废物进行处理，并得到用户承诺购买产品。
尽管生物废料构成了全球范围内的问题，但在许多发展中国家，这些设置成本却高得令人望而却步。
韩国研究人员Jae Wook Chung博士说，但是一种低成本，低技术含量的利用人类粪便制造生物煤和化肥的方法，可以给人们缺乏卫生设施的地方带来双重好处。
他认为，既有可能为社区创造收入，又有可能解决因未经处理的排泄物而造成的环境和健康问题，据世界卫生组织估计，6.73亿人必须在露天排便 –在街道，灌木丛后或在露天水域。
研究表明，HTC反应堆的造价不到20,000欧元，但Chung博士的目标是使用一个名为FEET的项目来开发一种甚至更简单，更便宜的模型，该模型可用于贫困，高密度社区，如喀伯拉贫民窟。肯尼亚首都内罗毕。
他设想了一个与油桶大小类似的系统，该油桶由不锈钢管制成，可在许多发展中国家用作建筑用品。他想从反应堆外部监控温度和压力，避免使用昂贵的探头。
Chung博士还将重点研究确保可持续地供应废物进行处理的方法。