Die Pyrolyse ist ein Prozess, bei dem Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff thermisch zersetzt wird.
Bei diesem Prozess entstehen Biokohle, Bioöl und nicht kondensierbare Gase.
Er ist entscheidend für die Umwandlung von Biomasse in wertvolle erneuerbare Produkte.
Dieses Verfahren trägt auch zur Lösung von Energie- und Umweltproblemen bei.
5 Schlüsselschritte im Pyrolyseprozess zur Herstellung von Biokohle
1. Vorbereitung des Biomasseeinsatzes
Der erste Schritt bei der Pyrolyse ist die Vorbereitung des Biomasseeinsatzes.
Es ist wichtig, trockene Biomasse zu verwenden.
Feuchte Biomasse kann die Effizienz des Prozesses verringern.
Eine Vorbehandlung wie die Pelletierung von Holzpartikeln vergrößert die Kontaktfläche.
Dies fördert einen besseren Abbau während der Pyrolyse.
2. Einführung in den Pyrolyse-Reaktor
Die vorbehandelte Biomasse wird in einen Pyrolysereaktor mit sehr niedrigem Sauerstoffgehalt eingeleitet.
Die für den Prozess erforderliche Wärme wird von einer Brennkammer geliefert.
Diese Umgebung ist notwendig, um eine Verbrennung zu verhindern.
Außerdem erleichtert sie den thermischen Abbau der polymeren Bestandteile der Biomasse wie Lignin, Zellulose, Fette und Stärke.
3. Thermische Zersetzung
Bei der Erhitzung der Biomasse kommt es zu einer thermischen Zersetzung.
Die Produkte variieren je nach Temperatur und Erhitzungsgeschwindigkeit.
Bei niedrigen Temperaturen (unter 450 °C) und langsamen Erhitzungsgeschwindigkeiten ist das Hauptprodukt Biokohle.
Bei hohen Temperaturen (über 800 °C) und schnellen Erhitzungsgeschwindigkeiten sind die Hauptprodukte Gase.
Bei mittleren Temperaturen und hohen Erhitzungsgeschwindigkeiten entsteht Bioöl.
4. Abtrennung und Sammlung der Produkte
Das zersetzte Material verlässt den Reaktor und gelangt in ein Zyklotron.
Die Rotation der Gase bewirkt, dass sich die Biokohle am Boden absetzt.
Der verbleibende Gasstrom wird zusammen mit einigen Flüssigkeiten von oben in einen Quencher geleitet.
Hier wird dem Gasstrom Wasser zugesetzt, um Bioöl zu bilden.
Nicht lösliche Syn-Gase werden in die Brennkammer zurückgeführt.
5. Nachbehandlung und Verwertung
Die erzeugte Biokohle kann als Bodenverbesserungsmittel zur Steigerung der Bodenfruchtbarkeit verwendet werden.
Das Bioöl kann direkt in stationären Wärme- und Stromanwendungen eingesetzt werden.
Es kann auch zu Biokraftstoff weiterverarbeitet werden.
Die erzeugten Gase können recycelt oder als Brennstoff verwendet werden.
Dieser Prozess ist nicht nur wegen seiner Energieausbeute von Bedeutung, sondern auch wegen seiner Vorteile für die Umwelt.
So wird durch die Ausbringung von Biokohle im Boden Kohlenstoff gebunden.
Es reduziert auch die Treibhausgasemissionen.
Die Variabilität der Pyrolyseverfahren und Ausgangsstoffe führt zu einer Reihe von Biokohleeigenschaften.
Dies beeinflusst ihre Wirksamkeit als Bodenverbesserungsmittel und Kohlenstoffspeicher.
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