ما هو الانحلال الحراري للفحم الحيوي؟
التحلل الحراري للفحم الحيوي هو عملية حرارية تحول الكتلة الحيوية إلى فحم حيوي، وهو شكل مستقر من أشكال الكربون، عن طريق تسخين الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين. هذه العملية ضرورية لإنتاج الفحم الحيوي الذي له تطبيقات مختلفة بما في ذلك تعديل التربة وعزل الكربون ومعالجة التلوث.
شرح تفصيلي:
-
عملية التحلل الحراري:
-
ينطوي الانحلال الحراري على تسخين الكتلة الحيوية تحت ظروف محكومة حيث يكون الأكسجين محدوداً أو غائباً. وهذا يمنع الاحتراق ويؤدي بدلاً من ذلك إلى التحلل الحراري للكتلة الحيوية. وينتج عن هذه العملية تكوين ثلاثة منتجات رئيسية: الفحم الحيوي (الصلب)، والزيت الحيوي (السائل)، والغاز التخليقي (الغازي). وتعتمد نسب هذه المنتجات على ظروف الانحلال الحراري مثل درجة الحرارة ومعدل التسخين وزمن الإقامة.أنواع الانحلال الحراري:
-
هناك أنواع مختلفة من الانحلال الحراري، بما في ذلك الانحلال الحراري البطيء والتحلل الحراري السريع والتغويز. يركز الانحلال الحراري البطيء، الذي يعمل عادةً في درجات حرارة منخفضة وأوقات إقامة أطول، على إنتاج الفحم الحيوي. أما التحلل الحراري السريع، من ناحية أخرى، فيعمل في درجات حرارة أعلى وأوقات مكوث أقصر، بهدف زيادة إنتاج الزيت الحيوي إلى أقصى حد.
-
المواد الأولية وظروف العملية:
-
يمكن أن تختلف خصائص الفحم الحيوي، مثل محتواه من الكربون، والعائد، وقيمة التسخين، اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على نوع الكتلة الحيوية المستخدمة وظروف الانحلال الحراري المحددة. على سبيل المثال، يمكن أن ينتج عن استخدام خشب الصنوبر أو قش القمح أو الطحالب فحم حيوي بخصائص مختلفة. وتؤثر ظروف المعالجة، بما في ذلك أعلى درجة حرارة للمعالجة ووقت الإقامة، تأثيرًا كبيرًا على خصائص الفحم الحيوي. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة وأوقات الإقامة الأطول عمومًا إلى زيادة محتوى الكربون الثابت وتحسين قيمة التسخين ومساحة سطح biochar.تطبيقات الفحم الحيوي:
Biochar يستخدم في تطبيقات مختلفة. وكتعديل للتربة، فإنه يساعد على تحسين خصوبة التربة وعزل الكربون وتعزيز الاحتفاظ بالمياه. كما يستخدم أيضًا في معالجة التلوث، حيث يعمل كمادة ماصة لإزالة الملوثات من الماء وغاز المداخن. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الفحم الحيوي في العمليات التحفيزية وتخزين الطاقة وكمادة كربون مستدامة للتطبيقات عالية القيمة.
