「バングラデシュにおけるクリーンクッキングと土壌回復のための「クッキングストーブ-バイオ炭エコシステム
フル・ソリューション
TLUDクックストーブ - バイオ炭エコシステム
Julien Winter
バングラデシュは海面上昇によって国土が失われ、厳しい試練に直面している。 しかし、内陸部の土壌の生産性を向上させれば、その影響を緩和することができる。 現在、土壌の有機物が少ないために収量が制限されている。 バイオ炭肥料を施用することで土壌の腐植を増加させることができ、作物の収量が劇的に増加した。 バイオ炭を作ることが課題であったが、良質なバイオマスは調理用燃料として需要が高いためである。私たちは、農村の家庭で文化的に適したトップライト・アップドラフト（TLUD）式ガス化ストーブを使って、調理の副産物としてバイオ炭を持続的に製造しています。村落で実施される場合、私たちはこれを「調理ストーブとバイオ炭の生態系」と呼んでいる。調理ストーブを持つ女性たちはバイオ炭を可能にする「要石」種であり、バイオ炭を持つ農民は土壌有機物と生物学的生産性を「恒久的」に増加させる「生態系エンジニア」である。 作物収量の向上は、調理ストーブの採用とバイオ炭生産のインセンティブとなる。
最終更新日 06 Feb 2023
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コンテクスト
対処すべき課題
私たちのプロジェクトは複雑で学際的なものであり、概念実証的な介入によって課題は解決されたが、あらゆる面で継続的な研究が必要であり、科学者や開発労働者の幅広い参加が必要である。
環境1：燃料用木材の需要は供給を上回っているため、圧縮バイオマス燃料を開発すべきである。
環境2：バイオ炭の現地に適した農業利用を研究し、実証する必要がある。
社会1：村人たちは、同時に複数の技術に精通し、実践的な経験を積まなければならない。
社会2: 知識は村に根付かなければならない。 私たちは意図的に、革新的で新しい技術を取り入れようとする好奇心旺盛な受け手をターゲットにしている。
Soc3：女性はTLUDストーブの燃料を準備しなければならないが、それは誰かの生計になりうる。
Ecn:1：ストーブは手頃な価格でなければならない。
Ecn:2:バイオ炭が、農民の収量経験によって「商業的」価値を獲得するまでは、「エコシステム」は積極的なフィードバック・ループを展開しない。
所在地
バングラデシュ、ダッカ
南アジア
プロセス
プロセスの概要
TLUDクックストーブ - バイオ炭エコシステム
生態系には多くの "構成要素 "があるが、支配的な役割を果たすものはごくわずかである。 生態系は通常、スンダルバンスやサルの森のように、支配的な特徴や種にちなんで命名される。
私たちの "生態系 "では、調理ストーブを持つ女性たちはバイオ炭を作る "要 "種である。バイオ炭を使う農民は、土壌有機物と生物生産性を「恒久的」に増加させる「生態系エンジニア」である。
バイオ炭、糞尿、堆肥、食品、燃料）、そして金銭の流れを通じて、互いに補強しあう正のフィードバック・ループを通じて相互作用している。 バイオ炭はアカ族の受容性を高める可能性がある。
バイオ炭は生態系の生産性を向上させ、生計のための新たな機会を創出する。 現金収入の増加は、家族が太陽光発電エネルギー、電子機器、学用品、医薬品などの輸入技術を購入することを可能にする。
生態系における他の「種」や「構成要素」には、TLUD燃料を作る女性、バイオ炭肥料を作る農業ビジネス、大学教授などが含まれる。 これは生物多様性と呼ばれる。
ビルディング・ブロック
アカ」トップライト式アップドラフト（TLUD）ガス化炉クッキングストーブ
TLUDはシンプルなガス化炉で、ペレットやボール、練炭のような小片の木材や高密度バイオマスを充填した垂直管で構成される。 これを「燃料床」と呼び、上部で点火し、下部の火格子から一次空気を供給する。イグニッションフロントは、原燃料に熱を放射し、乾燥させ、熱分解を開始させることによって、燃料の下方に移動する。 放出された揮発分は、炎によって点火される。この反応は「移動性火炎熱分解フロント」(MFPF)と呼ばれることもある。残留チャーは、MFPFが下降するにつれて燃料層の上部に残される。
熱分解が完了すると、オレンジ色の炎は消え、残ったチャーはコロイド化され、窒息させられるか、水で急冷される。
私たちは、バングラデシュの文化に適したTLUD "Akha "を必要としていた。 それは、現地で製造され、研究され、（輸入）金属をできるだけ使用しないものでなければならなかった。 重い構造であるため、炭を取り除くための蝶番付きの火格子を持っている。 自由に使用できるAkhaを保護するために、オープンアクセス特許がある。 現在のAkhaのバージョンは、受け入れられるかどうか評価されているプロトタイプであり、明らかな改良が加えられる可能性がある。
実現可能な要因
アカが成功するためには、次のことが必要である：
- 煙の排出が非常に少ないこと
- 操作が簡単で、切れることなく確実に燃焼すること。
- バイオ炭や木炭として使用するための炭を作ることができる。
- 従来のストーブよりも少ない燃料で燃焼すること（炭が未燃焼の場合でも）。
炭を作ることは、アカ族に受け入れられるための重要な機能かもしれない。
教訓
TLUDの主な限界はすでに分かっていた：
- TLUDは緩いバイオマスは燃やせないので、従来のストーブを使うことになる。
- 木質燃料を小片にするのに時間がかかるが、TLUD用の燃料を生産することが市民権を得るかもしれない。
- 湿った燃料は燃やさない。
- 連続的に薪をくべるのではなく、一括して薪をくべるので、長時間の調理には薪をくべる必要がある。
- 女性たちは、燃料の準備やTLUDの操作方法について訓練を受けなければならない。
バイオ炭
炭とは、熱分解によって炭化した有機物のこと。
バイオ炭は、農業などのバイオテクノロジーに使用される炭。
木炭は燃料として使用される炭。
バイオ炭にはいくつかの重要な特性がある：
- 生物学的、化学的分解に強いため、土壌中で何世紀も持続し、大気中の炭素を貯蔵することができる。
- 高い表面積
- マイナス電荷を帯びた表面とプラス電荷を帯びた表面は、窒素やカリウムなどの可溶性植物栄養素やその他のミネラルを保持することができる。
バングラデシュでは、温暖湿潤な気候と農業耕作によって有機物の分解が促進されるため、土壌有機物が少ない土壌が多い。 有機物が少ない土壌は硬くなり、間隙が開く。 作物の生育が著しく制限されることがある。
バングラデシュの土壌の有機物を改善することは、農作物の生育に適した気候を考えると、大きな成果をもたらす可能性がある。 バイオ炭は分解されることなく、肥料や堆肥、土壌有機物と結合し、新しい安定した腐植を作り出すからだ。
土壌有機物を増やすことで
- 土の砕片と大きな間隙の増加
- 通気性の向上
- 水の浸透性の向上
- 植物が利用できる水の増加
- 土壌生物の増加
- 根の成長と収穫量の増加
実現可能な要因
バイオ炭を一般に普及させるには、いくつかの重要なステップがある：
- バングラデシュ農業におけるバイオ炭の使用に関する科学的知識と実践的知識。
- 農民への知識の普及
- 農民がバイオ炭を実際に体験することで、バイオ炭に支払う対価を評価できるようにする。
教訓
研究実験、農業改良普及のフィールド試験、地元の農家での試験でバイオ炭の効果を目の当たりにすると、農家はバイオ炭に興奮する。
ある農家の圃場を見学した後、何人かの農家が後日戻ってきて、彼の土をカゴに入れて持ち帰った。
影響
トップライト式アップドラフト(TLUD)ガス化炉を従来のバイオマス竈と比較：
- 女性が調理煙にさらされる機会を大幅に削減。
- 調理の副産物として自動的にバイオ炭を作る。
- バイオ炭を作るにもかかわらず、燃料使用量は半分。
- バイオ炭の販売や利用によって収入を得ることができる。
- 女性の生活の質を向上させ、エンパワーメントにつながる。
バイオ炭
- 大気中の炭素を土壌有機物に隔離する。
- 有機物の乏しい土壌に腐植を形成することで、土壌の生物多様性と生産性を向上させる。 有機物の多い土壌は以下のような特徴がある：
- 通気性が良い
- 植物が利用可能な水分を保持しやすい
- 植物栄養素の緩衝供給
- 尿や肥料と組み合わせることで、植物の栄養素を節約する：
- 水の富栄養化や大気中へのNOx排出によるダメージを軽減する。
- 植物養分のリサイクル効率を高める
- 市販の肥料の必要性（コスト）を減らす。
- 作物の生育向上
- 家計収入と村の経済活動の増加
- 干ばつに対する作物の回復力が高まる。
- バングラデシュ（人口密度の高い国）は、海面上昇によって失われた土地を（部分的に？
受益者
女性と家庭：より健康的な生活。
農家：収量の増加、コストの削減。
国：農村から都市への移住、気候難民。
地球：炭素隔離。
持続可能な開発目標
SDG1 - 貧困のない世界
SDG2 - 飢餓ゼロ
SDG3 - 良好な健康と福祉
SDG5 - ジェンダーの平等
SDG6「清潔な水と衛生設備
SDG7 - 手頃でクリーンなエネルギー
SDG8「ディーセント・ワークと経済成長
SDG12「責任ある消費と生産
SDG13 - 気候変動対策
SDG 15 - 陸上での生活
