A produção de biochar envolve uma variedade de matérias-primas de biomassa. Estes materiais são submetidos a processos de pirólise para criar biochar.
Matérias-primas de biomassa:
- Madeira: Este é um dos materiais de biomassa mais utilizados para a produção de biochar.
- Normalmente, a madeira é seca e triturada mecanicamente antes do processamento.
- A madeira começa a degradar-se ou a carbonizar-se a temperaturas superiores a 270°C.
- Sofre uma decomposição pirolítica significativa a cerca de 400°C.
- Culturas energéticas: São culturas cultivadas especificamente para a produção de energia.
- Exemplos incluem switchgrass ou miscanthus.
- Estas também podem ser utilizadas como matéria-prima para a produção de biochar.
- Resíduos agrícolas: Incluem palha, cascas e outros resíduos de processos agrícolas.
- São abundantes e podem ser uma fonte sustentável de biomassa para biochar.
- Lodo de esgoto e digerido anaeróbico: Estes materiais são derivados do tratamento de águas residuais e da digestão anaeróbia de materiais orgânicos.
- Constituem uma fonte de biomassa e ajudam na gestão dos resíduos.
- Resíduos municipais: Os componentes orgânicos dos resíduos sólidos urbanos podem ser utilizados como matérias-primas.
- Este facto contribui para a redução de resíduos e para a recuperação de recursos.
Processos de pirólise:
- Pirólise lenta: Este processo envolve temperaturas mais baixas e tempos de permanência mais longos.
- Permite obter um maior rendimento de biochar (25-35%).
- Também produz uma fração aquosa conhecida como vinagre de madeira, que tem aplicações agrícolas.
- Pirólise rápida: Este método utiliza temperaturas mais elevadas e tempos de permanência mais curtos.
- Centra-se na produção de bio-óleo, embora também seja produzido algum biochar.
- Gaseificação: Este processo converte a biomassa num combustível gasoso.
- Também pode produzir biochar como subproduto.
Impacto nas propriedades do biochar: A escolha da matéria-prima e do processo de pirólise afecta significativamente as propriedades físico-químicas do biochar.
Estas propriedades determinam a aptidão do biochar para várias aplicações.
Essas aplicações incluem a correção do solo, o seqüestro de carbono e como um aditivo em materiais como concreto e plástico.
A variabilidade das propriedades do biochar devido a diferentes matérias-primas e condições de pirólise representa um desafio.
Este desafio consiste em prever e garantir a qualidade e os efeitos ambientais do biocarvão produzido.
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