歐洲存在生物廢物問題。數百萬噸的有機廢料沒有使用富含碳的物質作為燃料，而是傾倒在垃圾填埋場中，在那里分解并釋放出溫室氣體。

同時，歐盟進口了數百萬噸煤炭，用于工業用途和能源生產。這帶來了受脆弱的供應鏈約束的原材料，增加了碳排放，歐盟旨在減少對原材料的依賴。

解決這些不平衡問題的方法可能會找到生物煤的解決方案，生物煤是一種由有機廢物制成的碳中和商品，可以用作能源，工業原料或什至用于存儲碳而不是將其排放到大氣中。

“(生物煤)技術可以在市場上發揮重要作用，首先是因為我們回收高價值的材料，其次是因為它回收速度快，其次……是因為它可以避免CO 2排放，”該公司創始人瑪麗莎·埃爾南德斯·拉托雷(Marisa Hernandez Latorre)說道。位于西班牙巴倫西亞的可持續技術公司Ingelia的首席執行官。

制造煤炭替代品的一種方法是稱為水熱碳化(HTC)的過程，該過程在壓力下使用過熱水在數小時內生產出生物煤。化石煤的地質形成通常需要數百萬年的時間。

埃爾南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)表示：“這實際上是一個非常簡單且穩定的過程，因為它的作用就像加速自然形成煤炭一樣。”

Ingelia已為西班牙，英國和比利時的三座生物煤工廠開發了專有的HTC工藝，其總產能為每年8,000噸生物煤。還有幾個正在等待監管部門的批準，并且應該在未來幾年內將產能翻番。

Hernandez Latorre表示：“ HTC生物煤……不僅避免了工業過程中使用硬煤，而且還避免了垃圾填埋場中的甲烷排放，”他補充說，該技術可以從有機廢物中回收多達95%的碳。

甲烷是一種比二氧化碳更有效的溫室氣體，其中一個值得注意的來源是垃圾場。歐洲每年都會在垃圾填埋場中丟棄數百萬噸生物廢物，即使在有甲烷捕集系統的地點，也有很大一部分氣體可以逸出。

已經開發了幾種不同的HTC方法，但該過程通常沿壓力鍋運行，盡管其成分從食品或飲料加工的殘留物，農業廢料，林業碎片(如木片和鋸末)到玉米芯和污水。

將生物廢料在2兆帕斯卡(MPa)的壓力或20個大氣壓下，在180°C至250°C的溫度下放入稱為反應器的設備中。這意味著系統中的水是過熱的，而不是轉化為蒸汽。

反應器將有機材料中的固體轉化為硬生物煤(也稱為水煤)，而液體可以分別收集并用作生物肥料，釋放的任何氣體都可以收集并用于為系統提供動力。

盡管使用不同的生物廢料，但不同的原料確實會通過確定灰分含量而影響質量，因此生物煤具有相似的特性。反應器中的條件會破壞病原體，并且產生的產品是無菌的。在將煤泥壓縮成團塊或小球之前，還可以對其進行處理以去除玻璃或金屬的碎石或碎片。

Ingelia的基本HTC工藝可以使用食物垃圾，例如生產類似于化石棕煤的生物煤，其中包含約60%的碳。然后，這種水炭可以通過額外的步驟來制造更高價值的“設計師”生物煤，去除灰分和揮發物，以確保碳含量高達90%–能夠與頂級硬煤競爭。

Hernandez Latorre表示：“我們可以使用(進一步加工)來定制最終產品，從生物材料中準確地獲取他們在循環經濟(系統)中工業過程所需的東西。”

Hernandez Latorre表示，Ingelia內部研究表明，與有或沒有甲烷回收系統的垃圾填埋場相比，每噸HTC生物煤可避免6.5至8.3噸CO 2當量。

她說，最基本的水煤炭的市場價值為每噸170歐元，而含碳量最高的高檔生物炭的市場價值則超過每噸400歐元，這取決于其用途。

Ingelia將其來自多個研究項目的研究結果整合到HTC流程中，并將其技術的目標對象為依賴煤炭，污水處理(必須處理有機廢物)以及能源生產商從燃煤發電轉向可再生能源的行業。

隨著COVID-19大流行引起的煤炭價格下跌和經濟放緩的需求，生物煤可能需要時間來取代全球工業中的化石燃料。但它為那些必須處理有機廢物并滿足歐盟到2050年實現碳中和的計劃提供了一種解決方案。

埃爾南德斯·拉托雷(Hernandez Latorre)因其在清潔能源研究方面的工作而于6月12日被任命為歐盟的任務創新冠軍，她認為該技術在未來10至15年中將發揮越來越重要的作用。

她補充說：“市場確實為接受或實施新技術做好了準備，唯一的是它們需要得到足夠的大規模開發。”

工業界需要生物煤有足夠的市場可利用性，以便提前計劃替代化石燃料。投資者希望在投資購買復雜的HTC設備(可能花費數十萬甚至數百萬歐元)之前，要確保有足夠的生物廢物進行處理，并得到用戶承諾購買產品。

盡管生物廢料構成了全球范圍內的問題，但在許多發展中國家，這些設置成本卻高得令人望而卻步。

韓國研究人員Jae Wook Chung博士說，但是一種低成本，低技術含量的利用人類糞便制造生物煤和化肥的方法，可以給人們缺乏衛生設施的地方帶來雙重好處。

他認為，既有可能為社區創造收入，又有可能解決因未經處理的排泄物而造成的環境和健康問題，據世界衛生組織估計，6.73億人必須在露天排便 –在街道，灌木叢后或在露天水域。

研究表明，HTC反應堆的造價不到20,000歐元，但Chung博士的目標是使用一個名為FEET的項目來開發一種甚至更簡單，更便宜的模型，該模型可用于貧困，高密度社區，如喀伯拉貧民窟。肯尼亞首都內羅畢。

他設想了一個與油桶大小類似的系統，該油桶由不銹鋼管制成，可在許多發展中國家用作建筑用品。他想從反應堆外部監控溫度和壓力，避免使用昂貴的探頭。

Chung博士還將重點研究確保可持續地供應廢物進行處理的方法。