يعد صنع الفحم الحيوي من الكتلة الحيوية عملية رائعة تنطوي على التحلل الحراري البطيء.
وهي عملية تحويل كيميائية حرارية تحدث في غياب الأكسجين.
دعونا نقسم العملية إلى خطوات بسيطة:
1. تحضير الكتلة الحيوية
أولاً، يجب تحضير الكتلة الحيوية، مثل خشب الصنوبر أو قش القمح أو النفايات الخضراء أو الطحالب المجففة.
ويتضمن ذلك تجفيفها وتكسيرها إلى قطع أصغر.
وتضمن هذه الخطوة أن تكون الكتلة الحيوية متجانسة ويمكن معالجتها بكفاءة.
2. عملية الانحلال الحراري
التسخين
يتم تسخين مفاعل الفحم الحيوي لمدة 30-60 دقيقة.
وتعد مرحلة التسخين الأولية هذه ضرورية لتهيئة المسرح للتحلل الحراري.
التغذية
يتم بعد ذلك تغذية الكتلة الحيوية المحضرة باستمرار في المفاعل.
ويتم التحكم في عملية التغذية للحفاظ على تدفق ثابت للمواد.
المعالجة الحرارية
تخضع الكتلة الحيوية للتحلل الحراري عند درجات حرارة تتراوح بين 270 درجة مئوية و400 درجة مئوية.
وتستغرق هذه العملية عادةً عدة ساعات.
وخلال هذه المرحلة، تتحول الكتلة الحيوية إلى فحم حيوي وغاز حيوي ومنتجات ثانوية أخرى.
جمع الغاز والمنتجات الثانوية
أثناء تحلل الكتلة الحيوية، يتم إنتاج الغاز الحيوي وجمعه.
تتم معالجة هذا الغاز من خلال مزيل الغبار الحلزوني ومجمع غبار الرذاذ لإزالة الشوائب.
يتم تبريد الغاز كذلك في نظام مكثف لاستخراج القطران وخل الخشب.
ويتم إعادة تدوير الغاز المتبقي القابل للاحتراق واستخدامه كوقود لتسخين المفاعل، مما يجعل العملية موفرة للطاقة.
3. توصيف الفحم الحيوي
بعد التحلل الحراري، يتم توصيف الفحم الحيوي المنتج باستخدام تقنيات تحليلية مختلفة:
التحليل الكيميائي
يحدد هذا التحليل محتوى الكربون الثابت، وهو مؤشر رئيسي لجودة الفحم الحيوي وخصائصه.
يعتمد محتوى الكربون الثابت على كثافة المعالجة الحرارية.
التحليل العنصري
يتضمن هذا التحليل تحليل الكربون والهيدروجين والنيتروجين (CHN) لتحديد التركيب العنصري للفحم الحيوي.
قياس الأس الهيدروجين
يقاس الرقم الهيدروجيني للفحم الحيوي في المحلول، وهو ما يمكن أن يؤثر على تطبيقه في التربة.
مسعر القنبلة
يستخدم هذا لقياس قيمة التسخين الأعلى لـ biochar، مما يشير إلى محتواه من الطاقة.
امتزاز N2 الامتزاز
تُستخدم هذه التقنية لقياس مساحة سطح BET، وهو أمر مهم لقدرة الفحم الحيوي على الامتزاز.
فحوصات التحلل البيولوجي
تقيّم هذه الاختبارات تأثير biochar على التربة، بما في ذلك الطلب على الأكسجين ومعدلات تمعدن الكربون.
4. التطبيق والأثر البيئي
يمكن استخدام الفحم الحيوي المنتج كتعديل للتربة، مما يعزز خصوبة التربة وبنيتها.
ويمكنه أيضًا عزل الكربون، مما يساهم في جهود عزل الكربون.
الإضافة الأولية ل biochar قد تقلل الإضافة الأولية للفحم الحيوي إلى التربة قليلاً من معدل تمعدن الكربون حيث يتكيف المجتمع الميكروبي للتربة مع الظروف الجديدة.
ومع ذلك، فإن الفحم الحيوي الذي يحتوي على نسبة أعلى من الكربون الثابت، والذي يتم إنتاجه تحت معالجة حرارية أكثر شدة، يظهر تأثيرًا أكثر وضوحًا بسبب انخفاض محتواه من المركبات المتطايرة والقابلة للتحلل بسهولة.
وباختصار، ينطوي صنع الفحم الحيوي من الكتلة الحيوية على عملية تحلل حراري محكومة تحول الكتلة الحيوية إلى مادة مستقرة غنية بالكربون ومناسبة لمختلف التطبيقات البيئية.
وتعتمد العملية اعتمادًا كبيرًا على نوع الكتلة الحيوية والظروف المحددة للتحلل الحراري، مثل درجة الحرارة ووقت المكوث.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لإمكانات الكتلة الحيوية مع حلول KINTEK المتقدمة للتحلل الحراري!
هل أنت مستعد لتحويل الكتلة الحيوية إلى فحم حيوي قيّم؟
تقدم KINTEK أحدث المعدات والخدمات التحليلية الشاملة المصممة خصيصًا لعملية الانحلال الحراري.
من التحكم الدقيق في درجة الحرارة إلى التوصيف التفصيلي للفحم الحيوي، تضمن حلولنا التحويل والجودة المثلى.
عزز قدراتك البحثية أو الإنتاجية باستخدام تكنولوجيا KINTEK الموثوقة وخبرتها.
اتصل بنا اليوم لمعرفة كيف يمكن لأنظمتنا للتحلل الحراري أن تحدث ثورة في إنتاج الفحم الحيوي الخاص بك!
