يتم إنتاج الفحم الحيوي من خلال عملية تسمى الانحلال الحراري، والتي تنطوي على التحلل الحراري للكتلة الحيوية في غياب الأكسجين. يمكن إجراء هذه العملية باستخدام أنواع مختلفة من المواد الأولية للكتلة الحيوية وتحت ظروف مختلفة، مما يؤثر بشكل كبير على خصائص الفحم الحيوي الناتج.
ملخص العملية:
ينطوي إنتاج الفحم الحيوي في المقام الأول على التحلل الحراري البطيء، حيث يتم تسخين الكتلة الحيوية في بيئة محدودة الأكسجين أو خالية من الأكسجين بمعدل محكوم. تعمل العملية عادةً عند الضغط الجوي، ويتم توفير الحرارة خارجيًا، وغالبًا ما يتم ذلك عن طريق احتراق الغازات المنتجة أو الكتلة الحيوية نفسها. تشمل المعلمات الرئيسية التي تؤثر على خواص الفحم الحيوي المواد الأولية للكتلة الحيوية، ومعدل التسخين، ودرجة حرارة الانحلال الحراري، وزمن بقاء البخار.
-
شرح تفصيلي:اختيار لقيم الكتلة الحيوية:
-
Biochar يمكن إنتاج الفحم الحيوي من مجموعة واسعة من مصادر الكتلة الحيوية، بما في ذلك الخشب والنفايات الزراعية وحتى النفايات البلدية. يؤثر اختيار المادة الأولية على خصائص الفحم الحيوي، مثل محتواه من الكربون ومساحة سطحه.
-
تحضير المواد الأولية:
-
عادة ما يتم تجفيف الكتلة الحيوية وأحيانًا تكويرها لزيادة كفاءة عملية الانحلال الحراري. يضمن التجفيف أن محتوى الرطوبة لا يعيق عملية التسخين، بينما يزيد التكوير من مساحة التلامس لتحسين نقل الحرارة.عملية الانحلال الحراري:
-
يتم تغذية الكتلة الحيوية في مفاعل حيث يتم تسخينها في غياب الأكسجين. هذا النقص في الأكسجين يمنع الاحتراق ويؤدي بدلاً من ذلك إلى تحلل الكتلة الحيوية إلى فحم حيوي وزيت حيوي وغازات. تعد درجة الحرارة ومدة التسخين (وقت الإقامة) أمرًا بالغ الأهمية لأنها تحدد محصول الفحم الحيوي وخصائصه. تزيد درجات الحرارة المرتفعة وأوقات الإقامة الأطول بشكل عام من محتوى الكربون الثابت في biochar.
توصيف Biochar:
بعد الإنتاج، biochar يتم تحليل خصائص مختلفة مثل محتوى الكربون الثابت، ودرجة الحموضة، وقيمة التسخين، ومساحة السطح. تساعد هذه التحليلات في فهم مدى ملاءمة biochar لتطبيقات مختلفة، بما في ذلك تعديل التربة وعزل الكربون.
التأثير البيئي:
