A produção de biochar baseia-se em vários tipos de biomassa como matéria-prima principal. Estes materiais incluem a madeira, as culturas energéticas, os resíduos agrícolas, as lamas de depuração, o digerido anaeróbio e os resíduos urbanos.
O processo de conversão destes materiais em biochar envolve a pirólise. Trata-se de um método em que a biomassa é aquecida na ausência de oxigénio. Isto resulta na produção de biochar, biogás e outros subprodutos.
5 tipos principais de biomassa utilizados como matéria-prima
Madeira
A madeira é normalmente utilizada devido à sua disponibilidade e ao seu elevado teor de carbono. Começa a degradar-se (carbonizar) acima de 270 °C e sofre decomposição pirolítica a cerca de 400 °C.
Culturas energéticas
As culturas especificamente cultivadas para a produção de energia, como a switchgrass ou o miscanthus, também podem servir de matéria-prima.
Resíduos agrícolas
Estes incluem palha, cascas e outros resíduos da produção agrícola. São abundantes e muitas vezes subutilizados.
Lodo de esgoto
Um subproduto do tratamento de águas residuais, contém matéria orgânica que pode ser convertida em biochar.
Digerido anaeróbico
O material sólido ou líquido produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, que pode ser posteriormente processado em biochar.
Resíduos urbanos
Os componentes orgânicos dos resíduos sólidos urbanos podem ser utilizados, contribuindo para a redução de resíduos e a recuperação de recursos.
O processo de pirólise
Temperatura e condições
O processo de pirólise varia consoante a temperatura, a taxa de aquecimento e o tempo de permanência da biomassa. Estes factores influenciam significativamente as propriedades do biochar resultante.
Ausência de Oxigénio
A pirólise é conduzida na ausência de oxigénio para evitar a combustão. Isso permite que a biomassa se decomponha em biochar, biogás e outros produtos. Este processo conserva mais carbono no biochar em comparação com a combustão.
Variabilidade nas propriedades do biochar
As propriedades físico-químicas de biochar, como sua porosidade, área de superfície e conteúdo de nutrientes, são altamente dependentes do tipo de biomassa e das condições de pirólise. Esta variabilidade afecta o seu desempenho como corretor do solo, a sua capacidade de sequestrar carbono e as suas potenciais utilizações em várias indústrias.
Mercado e aplicações
O biochar é utilizado na agricultura como corretor do solo, especialmente em culturas de elevado valor como os frutos secos e as frutas. É também utilizado na jardinagem doméstica e como matéria-prima para a produção de gás de síntese. O mercado do biochar está a crescer, com previsões de uma expansão significativa até 2025.
Produção e custo
A produção de biochar envolve custos significativos, com os preços actuais de mercado a rondar os $1.000 por tonelada. No entanto, à medida que a tecnologia amadurece e a produção aumenta, espera-se que o preço diminua para mais perto dos custos de produção, que são atualmente semelhantes aos do biochar a 230 dólares por tonelada.
Em resumo, a matéria-prima para o biochar é diversa, abrangendo uma gama de materiais de biomassa que são processados através de pirólise para produzir um produto com aplicações variadas na agricultura, sequestro de carbono e outras indústrias. As propriedades e a viabilidade económica do biochar são influenciadas pelo tipo de biomassa e pelas condições específicas de pirólise utilizadas.
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