Biokohle ist ein kohlenstoffreicher Feststoff, der durch die Pyrolyse von Biomasse gewonnen wird.
Die Pyrolyse ist ein thermochemischer Prozess, der die thermische Zersetzung von Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff beinhaltet.
Bei diesem Prozess entstehen Biokohle, Bioöl und Gase wie Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.
Der Pyrolyseprozess kann in drei Haupttypen eingeteilt werden: schnell, mittelschnell und langsam.
Jeder Typ zeichnet sich durch unterschiedliche Temperaturbereiche, Heizraten und Verweilzeiten aus.
5 wichtige Punkte erklärt
1. Langsame Pyrolyse
Die langsame Pyrolyse ist durch niedrige Heizraten und lange Verweilzeiten gekennzeichnet.
Dieser Prozess begünstigt die Herstellung von Biokohle.
Bei der langsamen Pyrolyse wird die Biomasse langsam erhitzt, wodurch mehr Zeit für die Zersetzung und die Freisetzung flüchtiger Verbindungen zur Verfügung steht.
Das Ergebnis ist ein kohlenstoffreicher Rückstand, die Biokohle.
Die durch langsame Pyrolyse erzeugte Biokohle hat in der Regel einen hohen Gehalt an festem Kohlenstoff und einen geringeren Gehalt an flüchtigen Stoffen.
Dies macht sie stabiler und weniger anfällig für biologischen Abbau.
Diese Art von Biokohle wird häufig als Bodenverbesserungsmittel eingesetzt, um die Bodenfruchtbarkeit und -struktur zu verbessern.
Außerdem trägt sie zur Bindung von Kohlenstoff im Boden bei.
2. Schnelle Pyrolyse
Die Schnellpyrolyse beinhaltet hohe Heizraten und kurze Verweilzeiten.
Dieses Verfahren ist für die Herstellung von Bioöl optimiert.
Die Biomasse wird schnell erhitzt, wodurch sie sich rasch zersetzt und eine erhebliche Menge flüchtiger Verbindungen freisetzt.
Diese Verbindungen kondensieren zu Bioöl.
Die Biokohleausbeute bei der Schnellpyrolyse ist geringer als bei der langsamen Pyrolyse.
Die Ausbeute an Bioöl ist jedoch höher, so dass sich dieses Verfahren besser für die Herstellung von Biokraftstoffen eignet.
3. Intermediäre Pyrolyse
Die intermediäre Pyrolyse liegt in Bezug auf Erhitzungsgeschwindigkeit und Verweilzeit zwischen der langsamen und der schnellen Pyrolyse.
Sie erzeugt ein Gleichgewicht von Biokohle, Bioöl und Gasen, abhängig von den spezifischen Bedingungen des Prozesses.
4. Physikalisch-chemische Eigenschaften von Biokohle
Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Biokohle, wie der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff, der pH-Wert, der höhere Heizwert und die Oberfläche, werden durch die Pyrolysebedingungen beeinflusst.
Zu diesen Bedingungen gehören die Art des Biomasseeinsatzmaterials, die höchste Behandlungstemperatur und die Verweilzeit.
Höhere Temperaturen und längere Verweilzeiten führen in der Regel zu Biokohle mit einem höheren Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und einem höheren pH-Wert.
Sie haben auch höhere Heizwerte und Oberflächen.
5. Zusammenfassung
Biokohle wird durch die Pyrolyse von Biomasse gewonnen.
Dieser Prozess lässt sich so anpassen, dass unterschiedliche Verhältnisse von Biokohle, Bioöl und Gasen entstehen, indem die Temperatur, die Heizrate und die Verweilzeit angepasst werden.
Die langsame Pyrolyse eignet sich besonders für die Herstellung von Biokohle mit hohem Kohlenstoffgehalt.
Diese Biokohle kann zur Bodenverbesserung und Kohlenstoffbindung verwendet werden.
Die schnelle Pyrolyse ist eher auf die Herstellung von Bioöl für Biokraftstoffanwendungen ausgerichtet.
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