Die langsame Pyrolyse ist ein Verfahren, bei dem organische Materialien unter Ausschluss von Sauerstoff langsam erhitzt werden.
Dabei entsteht als Hauptprodukt Holzkohle.
Dieser Prozess wird auch als Verkohlung bezeichnet.
Der Schwerpunkt liegt dabei auf der festen Holzkohle und nicht auf den flüssigen Produkten, die bei der Schnellpyrolyse entstehen.
4 Schlüsselschritte zur nachhaltigen Holzkohleproduktion
1. Heizung und Umwelt
Die langsame Pyrolyse erfolgt durch langsames Erhitzen von organischen Materialien wie Biomasse in einer sauerstofffreien Umgebung.
Dieser Mangel an Sauerstoff verhindert die Verbrennung.
So kann sich der Prozess auf die Pyrolyse und nicht auf die Verbrennung konzentrieren.
2. Produktentstehung
Während das Material erhitzt wird, verdampfen die flüchtigen Bestandteile teilweise.
Zurück bleibt ein Holzkohleprodukt.
Diese Holzkohle besteht in der Regel zu etwa 80 % aus Kohlenstoff.
Das macht sie zu einer reichhaltigen Quelle für dieses Element.
3. Temperatur und Zeit
Das Verfahren arbeitet mit niedrigen Temperaturen und langsamen Erhitzungsraten.
Diese liegen in der Regel zwischen 0,1 und 2 °C pro Sekunde.
Die vorherrschenden Temperaturen bei der langsamen Pyrolyse liegen bei etwa 500°C (932°F).
Die Verweilzeit sowohl für das Gas als auch für die Biomasse kann recht lang sein.
Sie reicht von Minuten bis zu Tagen.
Dies unterscheidet sie von der Schnellpyrolyse, bei der der Prozess innerhalb von Sekunden abgeschlossen ist.
4. Chemische Reaktionen
Bei der langsamen Pyrolyse führen Primärreaktionen zur Freisetzung von Teer und Holzkohle.
Nach diesen Primärreaktionen kommt es zu Repolymerisations- oder Rekombinationsreaktionen.
Diese tragen weiter zur Bildung von Holzkohle bei.
Vergleich mit schneller Pyrolyse
Im Gegensatz zur langsamen Pyrolyse wird bei der schnellen Pyrolyse die Produktion von Gasen und Ölen maximiert.
Sie arbeitet mit höheren Temperaturen und schnelleren Heizraten.
Das Ergebnis ist ein anderer Produktmix aus Bioöl, Biokohle und Synthesegas.
Anwendungen und Bedeutung
Die langsame Pyrolyse ist besonders nützlich für Anwendungen, bei denen ein festes Produkt mit hohem Kohlenstoffgehalt erwünscht ist.
Dazu gehört die Bodenverbesserung oder die Verwendung als Brennstoffquelle.
Der Prozess ist im Vergleich zur Schnellpyrolyse weniger energieintensiv.
Dies ist auf die niedrigeren Temperaturanforderungen und die längeren Prozesszeiten zurückzuführen.
Dies kann in Umgebungen von Vorteil sein, in denen Energieeinsparung eine Priorität ist.
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