Bei der Herstellung von Biokohle wird in erster Linie eine Vielzahl von Biomassequellen verwendet. Diese Quellen werden durch verschiedene Pyrolyseverfahren wie langsame und schnelle Pyrolyse und Vergasung verarbeitet.
Die Wahl der Biomasse und der Pyrolysemethode hat einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften und Anwendungen der entstehenden Biokohle.
6 Primäre Biomassequellen für die Biokohleherstellung
1. Holzabfälle
Zu den Holzabfällen gehören Rückstände aus Sägewerken, der Möbelherstellung und der Bauindustrie.
Holzabfälle sind aufgrund ihres hohen Kohlenstoffgehalts und ihrer Verfügbarkeit ein gängiges Ausgangsmaterial für die Biokohleherstellung.
2. Landwirtschaftliche Abfälle
Landwirtschaftliche Abfälle wie Stroh, Maisstroh und Reishülsen sind reichlich vorhanden und können effektiv in Biokohle umgewandelt werden.
Diese Materialien stellen nicht nur eine nachhaltige Quelle für Biokohle dar, sondern helfen auch bei der Abfallwirtschaft in der Landwirtschaft.
3. Feste Siedlungsabfälle
Feste Siedlungsabfälle können eine wichtige Biomassequelle für die Biokohleproduktion sein.
Dies bietet einen doppelten Nutzen: Abfallreduzierung und Ressourcenrückgewinnung.
4. Algen
Algen sind eine erneuerbare Biomassequelle und können zu Biokohle verarbeitet werden.
Dies trägt zur Biokraftstoffproduktion und Kohlenstoffbindung bei.
5. Biomasse aus invasiven Arten
Invasive Arten wie Phragmites, Kudzu und Melaleuca können zur Herstellung von Biokohle verwendet werden.
Dies hilft bei der Bekämpfung dieser problematischen Pflanzen und erzeugt gleichzeitig wertvolle Biokohle.
6. Energiepflanzen und einheimische Gräser
Speziell für Energiezwecke angebaute Pflanzen wie Switchgrass und Miscanthus giganteus kommen ebenfalls als Biomasse-Rohstoffe für die Biokohleproduktion in Frage.
Diese Pflanzen werden aufgrund ihres hohen Biomasseertrags und ihrer Eignung für Pyrolyseverfahren ausgewählt.
Pyrolyse-Technologien und ihr Einfluss auf die Eigenschaften von Biokohle
Der Pyrolyseprozess umfasst die thermische Zersetzung von Biomasse in Abwesenheit von Sauerstoff.
Dieser Prozess ist entscheidend für die Eigenschaften der Biokohle.
Verschiedene Pyrolyseverfahren (langsame, schnelle und Vergasung) arbeiten mit unterschiedlichen Temperaturen, Heizraten und Verweilzeiten.
Diese Faktoren beeinflussen die Porosität, die Oberfläche und den Kohlenstoffgehalt der Biokohle.
Bei der langsamen Pyrolyse beispielsweise entsteht in der Regel Biokohle mit einem höheren Kohlenstoffgehalt und einer höheren Stabilität.
Dadurch ist sie besser für die langfristige Kohlenstoffbindung geeignet.
Die schnelle Pyrolyse ergibt Biokohle, die reaktiver ist und sich für Anwendungen wie Wasseraufbereitung und Bodenverbesserung eignet.
Schlussfolgerung
Die Vielfalt der Biomassequellen und Pyrolyseverfahren ermöglicht die Herstellung von Biokohlen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind.
Diese Vielseitigkeit unterstreicht, wie wichtig die Auswahl geeigneter Biomasse-Rohstoffe und Pyrolysebedingungen ist, um die Eigenschaften der Biokohle für die beabsichtigten Anwendungen zu optimieren.
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