Biokohle wird durch einen Prozess namens Pyrolyse hergestellt, der die thermische Zersetzung von Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff beinhaltet. Dieser Prozess kann mit verschiedenen Arten von Biomasse-Rohstoffen und unter unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt werden, die die Eigenschaften der entstehenden Biokohle erheblich beeinflussen.
Zusammenfassung des Prozesses:
Die Herstellung von Biokohle erfolgt in erster Linie durch langsame Pyrolyse, bei der Biomasse in einer sauerstoffarmen oder sauerstofffreien Umgebung mit kontrollierter Geschwindigkeit erhitzt wird. Das Verfahren läuft in der Regel bei Atmosphärendruck ab, und die Wärme wird von außen zugeführt, oft durch Verbrennung der erzeugten Gase oder der Biomasse selbst. Zu den wichtigsten Parametern, die sich auf die Eigenschaften der Biokohle auswirken, gehören das Ausgangsmaterial der Biomasse, die Erhitzungsgeschwindigkeit, die Pyrolysetemperatur und die Verweilzeit der Dämpfe.
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Ausführliche Erläuterung:Auswahl des Biomasse-Einsatzmaterials:
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Biokohle kann aus einer breiten Palette von Biomassequellen hergestellt werden, darunter Holz, landwirtschaftliche Abfälle und sogar Siedlungsabfälle. Die Wahl des Ausgangsmaterials wirkt sich auf die Eigenschaften der Biokohle aus, z. B. auf den Kohlenstoffgehalt und die Oberfläche.
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Aufbereitung des Ausgangsmaterials:
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Die Biomasse wird in der Regel getrocknet und manchmal pelletiert, um die Effizienz des Pyrolyseprozesses zu erhöhen. Die Trocknung stellt sicher, dass der Feuchtigkeitsgehalt den Erhitzungsprozess nicht behindert, während die Pelletierung die Kontaktfläche für eine bessere Wärmeübertragung vergrößert.Pyrolyse-Prozess:
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Die Biomasse wird in einen Reaktor geleitet, wo sie unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt wird. Dieser Sauerstoffmangel verhindert die Verbrennung und führt stattdessen zur Zersetzung der Biomasse in Biokohle, Bioöl und Gase. Die Temperatur und die Dauer der Erhitzung (Verweilzeit) sind von entscheidender Bedeutung, da sie den Ertrag und die Eigenschaften der Biokohle bestimmen. Höhere Temperaturen und längere Verweilzeiten erhöhen im Allgemeinen den Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in der Biokohle.
Charakterisierung von Biokohle:
Nach der Herstellung wird die Biokohle auf verschiedene Eigenschaften wie den Gehalt an gebundenem Kohlenstoff, den pH-Wert, den Heizwert und die Oberfläche untersucht. Diese Analysen helfen dabei, die Eignung der Biokohle für verschiedene Anwendungen, einschließlich Bodenverbesserung und Kohlenstoffbindung, zu verstehen.
Auswirkungen auf die Umwelt:
