يمكن أن تلعب كريات الكتلة الحيوية ، كمصدر نظيف ومتجدد للطاقة ، دورًا مهمًا في الحد من الضباب الدخاني الحضري عند استبدال الوقود الأحفوري (وخاصة الفحم) عن طريق الحد بشكل كبير من انبعاثات الملوثات. تنبع فعاليتها في الحد من انبعاثات الضباب الدخاني من المزايا المشتركة لخصائص الوقود وآليات الاحتراق والسمات البيئية. يمكن تحليل ذلك من الجوانب التالية:

1. الملوثات الأساسية من الضباب الدخاني ومنطق تقليل الانبعاثات مع كريات الكتلة الحيوية

الأسباب الرئيسية للضباب الدخاني في المناطق الحضرية هي التراكم المفرط للملوثات مثل المادة الجسيمية الدقيقة (PM2.5) ، وثاني أكسيد الكبريت (SO₂) ، وأكاسيد النيتروجين (NOₓ) ، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في الغلاف الجوي. احتراق الفحم وحرق الوقود الصناعي من مصادر انبعاثات مهمة.

تتشكل كريات الكتلة الحيوية عن طريق ضغط المواد الخام القائمة على النبات مثل القش ورقائق الخشب ورقائق الخيزران. تختلف خصائص انبعاثات الملوثات أثناء عملية الاحتراق بشكل أساسي عن خصائص الوقود الأحفوري (وخاصة الفحم). المنطق الأساسي هو: عن طريق استبدال الوقود العالي القلق ، يتم تقليل توليد وانبعاث الملوثات المرتبطة بالضخاخ في المصدر.

2. مظاهر محددة من كريات الكتلة الحيوية في تقليل ملوثات الضباب الدخاني

（1） يقلل بشكل كبير من ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وتقليل كريات الكبريتات

انبعاثات الكبريت المرتفعة من احتراق الفحم: عادة ما يكون محتوى الكبريت للفحم (وخاصة الفحم الحراري) بين 0.5 ٪ و 3 ٪ ، وخلال الاحتراق ، يولد كمية كبيرة من SO₂. يتأكسد SO₂ في الغلاف الجوي لتشكيل الكبريتات (SO₄²⁻) ، وهو المكون الرئيسي لـ PM2.5 (يمثل ما يصل إلى 20 ٪ -40 ٪) ، مما يؤدي إلى تفاقم الضباب الدخاني بشكل مباشر.

إن ميزة الكبريت المنخفضة لكريات الكتلة الحيوية: محتوى الكبريت الطبيعي للمواد الخام للكتلة الحيوية (مثل القش ، والخشب) منخفض للغاية (عادةً <0.1 ٪) ، وأن انبعاثات SO₂ أثناء الاحتراق هي فقط 1/20-1/50 من تلك من الفحم (يظهر البيانات المقاسة أن تركيز انبعاثات SO₂ هو عمومًا <50mg/m³. هذا يقلل من توليد كريات الكبريتات في المصدر.

（2） تقليل أكاسيد النيتروجين (NOₓ) انبعاثات وخفض كريات النترات

ارتفاع انبعاثات NOₓ من احتراق الفحم: درجات حرارة احتراق الفحم مرتفعة (تصل درجات حرارة اللهب في كثير من الأحيان إلى أكثر من 1500 درجة مئوية) ، ويتفاعل النيتروجين في الهواء مع الأكسجين في درجات حرارة عالية لتشكيل كمية كبيرة من NOₓ (لا يوجد ولا NO₂). يتم تحويل NOₓ إلى نترات (NO₃⁻) في الغلاف الجوي ، وهو أيضًا مكون مهم لـ PM2.5 ، ويشارك في تكوين الضباب الدخاني الضوئي.

انخفاض خاصية النيتروجين من كريات الكتلة الحيوية: عادة ما يكون محتوى النيتروجين للكتلة الحيوية 0.3 ٪ -1.5 ٪ (أقل بكثير من الفحم ، وهو 1 ٪ -2 ٪) ، ودرجة حرارة الاحتراق منخفضة نسبيًا (من خلال تقنية الاحتراق الأمثل ، يمكن التحكم فيها عند 800-1000 درجة مئوية). NOₓ جيل هو فقط 1/3-1/2 من ذلك من الفحم. إذا تم دمجها مع شعلات النيتروجين المنخفضة ، يمكن تقليل انبعاثات NOₓ إلى أقل من 50 ملغ/متر مكعب ، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات بيليه النترات.

（3） تقليل الانبعاثات المباشرة للمادة الجسيمية (PM2.5 ، PM10)

جسيمات تلوث المادة من احتراق الفحم: عندما يكون احتراق الفحم غير كافٍ ، يتم إنتاج كمية كبيرة من الرماد المتطاير (التي تحتوي على كريات الكربون والرماد) ، مع حساب PM2.5 للخصائص عالية (حجم الحبيبات <2.5 ميكرومتر ، والتي يمكن أن تدخل مباشرة من الرئتين).

الاحتراق النظيف من كريات الكتلة الحيوية:

تتمتع كريات الكتلة الحيوية بكثافة عالية (1.1-1.3 جم/سم) وهيكل كثيف ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج الرماد المتطاير (فقط 1/10-1/20 من ذلك من الفحم) ؛

يكون محتوى الرماد للمواد الخام منخفضًا (عادةً أقل من 5 ٪ ، في حين أن الفحم يحتوي على محتوى رماد مرتفع بنسبة 10 ٪ -30 ٪) ، والبقايا بعد الاحتراق أقل ، ويمكن استخدام البقايا كمواد خام للأسمدة العضوية لتجنب انتشار كريات الرماد في الغلاف الجوي. توضح بيانات القياس الفعلية أن تركيز انبعاث PM2.5 من احتراق كريات الكتلة الحيوية عادة ما يكون أقل من 30 ملغ/متر مكعب ، في حين أن الانبعاثات من احتراق الفحم غير المعالجة يمكن أن يصل إلى أكثر من 500 ملغ/متر مكعب. 

يمكن أن تقلل كريات الكتلة الحيوية من انبعاثات الملوثات الأساسية مثل SO₂ و NOₓ و PM2.5 ، والتي هي الأسباب الرئيسية للضخامة الضبابية ، عن طريق استبدال الوقود الأحفوري ذو الملاءمة العالية في المصدر. في الوقت نفسه ، يمكن أن تحسن خصائصها المحايدة للكربون البيئة الجوية. هذا هو حل فعال من حيث التكلفة وصديق للبيئة للتحكم في الضباب الدخاني في المناطق الحضرية. مع التقدم التكنولوجي ودعم السياسة ، ستستمر نسبة الطاقة في هيكل الطاقة الحضرية في الزيادة ، مما يوفر قوة دافعة مستمرة لتخفيف الضباب الدخاني وتحسين جودة الهواء.