الفحم الحيوي هو مادة صلبة غنية بالكربون يتم الحصول عليها من التحلل الحراري للكتلة الحيوية.
والتحلل الحراري هو عملية كيميائية حرارية تتضمن التحلل الحراري للكتلة الحيوية في غياب الأكسجين.
وينتج عن هذه العملية إنتاج الفحم الحيوي والزيت الحيوي والغازات مثل الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
ويمكن تصنيف عملية الانحلال الحراري إلى ثلاثة أنواع رئيسية: السريع والمتوسط والبطيء.
ويتميز كل نوع منها بنطاقات مختلفة من درجات الحرارة ومعدلات التسخين وأوقات المكوث.
شرح 5 نقاط رئيسية
1. الانحلال الحراري البطيء
يتميز الانحلال الحراري البطيء بمعدلات تسخين منخفضة وأوقات مكوث طويلة.
تفضل هذه العملية إنتاج الفحم الحيوي.
خلال عملية التحلل الحراري البطيء، يتم تسخين الكتلة الحيوية ببطء، مما يتيح المزيد من الوقت للتحلل وإطلاق المركبات المتطايرة.
والنتيجة هي بقايا عالية الكربون، وهي الفحم الحيوي.
وعادةً ما يحتوي الفحم الحيوي المنتج من خلال التحلل الحراري البطيء على نسبة عالية من الكربون الثابت ومحتوى أقل من المواد المتطايرة.
وهذا يجعله أكثر استقرارًا وأقل عرضة للتحلل البيولوجي.
وغالباً ما يستخدم هذا النوع من الفحم الحيوي كتعديل للتربة لتحسين خصوبة التربة وبنيتها.
كما أنه يساعد على عزل الكربون في التربة.
2. الانحلال الحراري السريع
ينطوي الانحلال الحراري السريع على معدلات تسخين عالية وأوقات بقاء قصيرة.
وقد تم تحسين هذه العملية لإنتاج الزيت الحيوي.
يتم تسخين الكتلة الحيوية بسرعة، مما يجعلها تتحلل بسرعة وتطلق كمية كبيرة من المركبات المتطايرة.
وتتكثف هذه المركبات في الزيت الحيوي.
ويكون ناتج الفحم الحيوي من التحلل الحراري السريع أقل من ناتج التحلل الحراري البطيء.
ومع ذلك، فإن إنتاج الزيت الحيوي أعلى، مما يجعل هذه العملية أكثر ملاءمة لإنتاج الوقود الحيوي.
3. الانحلال الحراري المتوسط
تقع عملية الانحلال الحراري الوسيط بين الانحلال الحراري البطيء والسريع من حيث معدلات التسخين وأوقات المكوث.
وتنتج هذه العملية توازنًا بين الفحم الحيوي والزيت الحيوي والغازات، اعتمادًا على الظروف المحددة للعملية.
4. الخواص الفيزيائية الكيميائية للفحم الحيوي
تتأثر الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي، مثل محتوى الكربون الثابت، ودرجة الحموضة، وقيمة التسخين الأعلى، ومساحة السطح، بظروف الانحلال الحراري.
تشمل هذه الشروط نوع المادة الأولية للكتلة الحيوية، وأعلى درجة حرارة للمعالجة، ووقت الإقامة.
وعادةً ما ينتج عن درجات الحرارة المرتفعة وأوقات المكوث الأطول في العادة نشوء قشور حيوية ذات محتوى كربوني ثابت ودرجة حموضة أعلى.
كما أن لها قيم تسخين ومساحات سطحية أعلى.
5. الملخص
يتم الحصول على الفحم الحيوي من خلال الانحلال الحراري للكتلة الحيوية.
يمكن تكييف هذه العملية لإنتاج نسب مختلفة من الفحم الحيوي والزيت الحيوي والغازات عن طريق ضبط درجة الحرارة ومعدل التسخين ووقت الإقامة.
يعتبر الانحلال الحراري البطيء مناسبًا بشكل خاص لإنتاج الفحم الحيوي ذي المحتوى العالي من الكربون.
ويمكن استخدام هذا الفحم الحيوي لتعديل التربة وعزل الكربون.
ويركز الانحلال الحراري السريع بشكل أكبر على إنتاج الزيت الحيوي لتطبيقات الوقود الحيوي.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لإمكانات تحويل الكتلة الحيوية المستدامة مع حلول KINTEK المتقدمة للتحلل الحراري.
سواءً كنت تهدف إلى تعزيز صحة التربة باستخدام الفحم الحيوي عالي الكربون أو الابتكار في إنتاج الوقود الحيوي، فإن تقنيات الانحلال الحراري المصممة خصيصًا لدينا توفر تحكمًا دقيقًا في معدلات التسخين ودرجات الحرارة وأوقات المكوث.
انضم إلى صفوف الباحثين المهتمين بالبيئة وقادة الصناعة الذين يثقون في KINTEK لتلبية احتياجاتهم من الفحم الحيوي والزيت الحيوي.
اتصل بنا اليوم لاكتشاف كيف يمكن لمعداتنا المتطورة أن تحدث ثورة في تطبيقات الكتلة الحيوية الخاصة بك والمساهمة في مستقبل أكثر اخضرارًا.
