Bei der Pyrolyse von Holz entsteht eine Vielzahl von Produkten, von denen jedes seine eigenen Eigenschaften und Verwendungszwecke hat.
Zu den Produkten gehören:
- Feste Holzkohle
- Flüssigkeiten wie Bioöl und Wasser
- Gase wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und Wasserstoff
Feste Holzkohle, auch bekannt als Biokohle oder Holzkohle, ist reich an Kohlenstoff.
Sie hat einen höheren Kohlenstoffgehalt als das ursprüngliche Holz.
Bioöl ist ein komplexes Gemisch aus sauerstoffhaltigen Verbindungen.
Diese Verbindungen entstehen bei der Zersetzung von Zellulose, Hemizellulose und Lignin im Holz.
Die gasförmigen Produkte bestehen hauptsächlich aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und Wasserstoff.
Bei höheren Temperaturen werden zusätzliche Kohlenwasserstoffe erzeugt.
Feste Holzkohle: Ein kohlenstoffreicher Rückstand
Bei der Pyrolyse wird das Holz unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt.
Dies führt zur Zersetzung organischer Stoffe und zur Bildung eines festen, kohlenstoffreichen Rückstands.
Dieser feste Rückstand wird als Holzkohle oder Biokohle bezeichnet.
Sie hat einen Kohlenstoffgehalt von 75-90 % und liegt damit deutlich über dem Kohlenstoffgehalt des ursprünglichen Holzes von 40-50 %.
Die Holzkohle wird traditionell als Brennstoff in landwirtschaftlichen Gemeinden verwendet.
Historisch gesehen hat sie eine große Bedeutung in der Stahlproduktion, wo sie zur Reduktion von Eisenoxiden verwendet wird.
Flüssigkeiten: Bio-Öl und Wasser
Zu den flüssigen Produkten der Holzpyrolyse gehören Bioöl und Wasser.
Bioöl ist eine braune, polare Flüssigkeit, die aus einer Mischung von sauerstoffhaltigen Verbindungen besteht.
Diese Verbindungen stammen aus der Zersetzung von Cellulose, Hemicellulose und Lignin im Holz.
Phenolverbindungen entstehen bei der Zersetzung von Lignin.
Furfurale werden aus Hemicellulosebestandteilen wie Xylose, Arabinose und Mannose hergestellt.
Auch Wasser entsteht sowohl als direktes Produkt der Pyrolyse als auch durch Verdunstung während der ersten Trocknungsphase des Holzes.
Gase: Energiereiche Produkte
Zu den gasförmigen Produkten der Holzpyrolyse gehören vor allem Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan.
Diese Gase entstehen bei der Zersetzung der organischen Verbindungen im Holz unter hohen Temperaturen.
Außerdem entstehen bei höheren Temperaturen Wasserstoff und andere Kohlenwasserstoffgase (CXHY).
Diese Gase sind in der Regel leichter und flüchtiger als die flüssigen und festen Produkte.
Dadurch lassen sie sich leichter auffangen und für die Energieerzeugung oder andere industrielle Prozesse nutzen.
Zusammenfassung: Vielfältige Verwendungsmöglichkeiten und Umweltvorteile
Bei der Pyrolyse von Holz entsteht eine breite Palette von Produkten, die für verschiedene Zwecke genutzt werden können.
Dazu gehören Brennstoffe, Industriechemikalien und Materialien für die Landwirtschaft.
Das Verfahren ist aufgrund seines Potenzials für die Kohlenstoffbindung und die Erzeugung erneuerbarer Energiequellen von großer ökologischer Bedeutung.
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