主要观点总结
本文研究了生物燃料煤块与家用木炭燃烧时排放的CO、CO2以及PM2.5的排放量，并进行了比较。结果表明，木炭的CO和CO2排放量高于煤块，而煤块的PM2.5排放量约为木炭的1.98倍。文章还探讨了燃料特性与污染物排放量之间的关系，并提出了优化煤块使用的方法。
关键观点总结
关键观点1: 生物燃料煤块与木炭的污染物排放比较
研究发现木炭的CO排放量是生物燃料煤块的9.40倍，CO2排放量是生物燃料煤块的64.50倍。相反，生物燃料煤块的PM2.5排放量约为木炭的1.98倍。
关键观点2: 燃料特性与污染物排放量之间的关系
研究通过布拉维-皮尔逊统计检验表明，污染物排放量与某些燃料特性之间存在较强相关性。这一发现对于优化燃料使用和减少污染物排放具有重要意义。
关键观点3: 生物燃料煤块的使用风险与健康影响
尽管生物燃料煤块是一种能源解决方案，但其较高的PM2.5排放量仍对使用者的健康构成威胁，并给环境带来风险。长期暴露在PM2.5环境中可能增加患呼吸系统、心血管系统和神经系统疾病的风险，甚至产生致癌效应。
关键观点4: 未来研究方向
未来的研究将致力于优化煤块的压制技术，减少PM2.5排放，并评估煤块作为替代品的可行性。此外，还将研究生物燃料是否能为农村社区带来社会经济和环境效益。
正文
燃料会影响室内空气质量和居民健康。本研究旨在评估并比较生物燃料煤块与家用木炭在燃烧时排放的一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO
2
）以及空气动力学粒径小于或等于2.5微米的颗粒物
（
P
M
2.5
）
的排放量。这种方法有助于根据燃料的污染物排放量选择合适的燃料。
生物燃料和木炭的CO排放量分别为0.79±0.014和7.430±0.063 g/MJ，
CO
2
排放量分别为2±0.212和129±1.41 g/MJ，
P
M
2.5
排放量分别为507.5±61.5和256.50±13.44 mg/MJ。
生物燃料和木炭的具体燃料消耗量分别为4.16±0.056和1.35±0.120 kg/L。布拉维-皮尔逊统计检验表明，污染物排放量与某些燃料特性之间存在较强相关性。方差分析表明数据具有显著性，p值为0.05 。
所得结果为支持推广利用锯末生产更清洁、经济且可持续的生物燃料提供了科学依据，旨在减少森林砍伐。
图文摘要
-
-
木炭排放的
CO
2
是生物燃料煤块的64.50倍。
-
生物燃料煤块排放的
P
M
2.5
是木炭的1.98倍
。
图3 实验室排放监测系统实验装置：示意图（a）；实景图（b）
图
4
生物燃料煤块（a）和木炭（b）的CO浓度随时间的变化
图5
生物燃料煤块（a）和木炭（b）的
CO₂
浓度随时间的变化
图6
生物燃料煤块（a）和木炭（b）的
PM
2.5
浓度随时间的变化
本研究对由碳化锯末制成的煤块与家庭常用木炭在燃烧时排放的CO、
CO
2
和
P
M
2.5
进行了评估和比较。结果表明，木炭的CO排放量（9.40倍）和
CO
2
排放量（64.50倍）明显高于煤块。然而，生物燃料煤块的
P
M
2.5
排放量
约为木炭的1.98倍。煤块和木炭的热值较高，分别为24396
kJ/kg和28200
kJ/kg。相关性测试表明，污染物排放量在很大程度上取决于某些燃料特性。
尽管将锯末转化为煤块是一种能源解决方案，但其较高的细颗粒物排放量仍然对使用者的健康构成威胁，同时也给环境带来风险。长期暴露在
P
M
2.5
环境中会显著增加患呼吸系统、心血管系统和神经系统疾病的风险，还会产生致癌效应，并对弱势群体造成严重影响。因此，在未来的研究工作中，首先将致力于优化煤块的压制技术，精心挑选原材料、粘结剂的数量和质量，以及控制燃烧条件，以减少
P
M
2.5
的排放，并确保煤块成为更安全的替代品。
未来工作的第二个方面将集中于深入研究，以确定采用煤块是否能为农村社区带来社会经济和环境效益。这将包括评估生产成本、当地供应链以及潜在的财政激励措施，以鼓励小规模生产。这些研究将有助于更深入地了解如何优化生物燃料的使用，以改善室内空气质量，降低与污染物相关的健康风险，并最大限度地提高环境和经济效益。
https://doi.org/10.1007/s44246-024-00177-2
