الفحم الحيوي هو مورد قيم ينتج عن الانحلال الحراري للكتلة الحيوية للنفايات. نظرًا لأدائه الممتاز في احتجاز الكربون، وتحسين التربة، وإضافات الأعلاف، وما إلى ذلك، فقد اجتذب الفحم الحيوي الاهتمام العالمي تدريجيًا. مع استمرار توسع مجال تطبيق الفحم الحيوي، أصبح تقييم جودته أكثر أهمية. إن نسبة H/C المولية، كمعلمة رئيسية، لها تأثير عميق على تقييم جودة الفحم الحيوي.
التعريف الأساسي وأهمية نسبة H/C المولية
تشير نسبة H/C المولية إلى نسبة عدد مولات ذرات الكربون (C) إلى ذرات الهيدروجين (H) في الفحم الحيوي. طبقاً لشهادة الفحم الحيوي الأوروبي (البنك المركزي الأوروبي) ، الفحم الحيوي بنسبة أدناه 0.7 مؤهل. ومن الجدير التأكيد على أن "C" هنا يشير إلى الكربون العضوي (CORG) في الفحم الحيوي بدلاً من إجمالي الكربون. تعكس هذه النسبة بشكل مباشر درجة تثبيت الكربون والكمية المتبقية من الهيدروجين في الفحم الحيوي، وهي مؤشر مهم لتقييم درجة الانحلال الحراري للفحم الحيوي، والاستقرار الكيميائي وأدائه على المدى الطويل في البيئة.
كفاية Biochar الانحلال الحراري
من وجهة نظر كيميائية، كلما انخفضت النسبة المولية للكربون والهيدروجين في الفحم الحيوي، زادت قوة عطرية سلسلة الكربون في بنيتها الداخلية. عادة ما ترتبط الهياكل العطرية العالية بدرجات حرارة الانحلال الحراري الأكثر ملاءمة. يشير هذا إلى أن الفحم الحيوي قد خضع لعملية تفحيم كافية لتكوين هيكل كربوني مستقر.
استقرار ومتانة الفحم الحيوي
كلما انخفضت نسبة الكربون إلى الهيدروجين المولية، زاد استقرار الفحم الحيوي. وهذا يعني أن الفحم الحيوي يمكن أن يتواجد لفترة طويلة في التربة أو في البيئات الأخرى. لذلك، لا يتحلل بسهولة عن طريق الكائنات الحية الدقيقة أو التحلل الكيميائي. ولذلك، الفحم الحيوي لديه دورة حياة منخفضة البصمة الكربونية ووقت أطول لعزل الكربون.
تأثير اختيار المواد الخام على نسبة H/C للفحم الحيوي
تشمل المواد الخام لإنتاج الفحم الحيوي نفايات الكتلة الحيوية مثل الخشب والنفايات الزراعية وقشور الفاكهة. اللجنين والسليلوز هما المكونان الرئيسيان لهذه الكتلة الحيوية. ومع ذلك، فإن نسبها المختلفة تؤدي إلى اختلاف نسب H/C المولية للفحم الحيوي المنتج. على سبيل المثال:
ارتفاع اللجنين
الكتلة الحيوية مثل الخشب و قشور جوز الهند تحتوي عادة على نسبة عالية من اللجنين. يشكل هذا المركب العضوي المعقد بسهولة هيكلًا كربونيًا مستقرًا عند درجات حرارة عالية. ولذلك، فإن الكتلة الحيوية التي تحتوي على نسبة أعلى من اللجنين عادة ما تنتج الفحم الحيوي مع نسبة H/C أقل.
ارتفاع السليلوز
تحتوي الكتلة الحيوية مثل القش وقشور الأرز على المزيد من السليلوز والهيميسليلوز. ومن المرجح أن تشكل منتجات متطايرة أثناء التحلل الحراري. ومع ذلك، فإن محتوى الهيدروجين في هذه المواد المتطايرة أعلى. لذلك، تنتج هذه الكتل الحيوية الفحم الحيوي بنسبة H/C أعلى.
تأثير عملية الانحلال الحراري على نسبة H/C للفحم الحيوي
يعتمد إنتاج الفحم الحيوي بشكل أساسي على تقنية الانحلال الحراري، والتي تهدف إلى تسخين الكتلة الحيوية في بيئة الأكسجين الدقيق. تؤثر درجة حرارة الانحلال الحراري والوقت والمعلمات الأخرى لمعدات إنتاج الفحم الحيوي على نسبة H/C للفحم الحيوي:
- درجة الحرارة: ارتفاع درجة حرارة الانحلال الحراري يساعد على زيادة درجة الكربنة من الفحم الحيوي وتقليل نسبة H / C.
- الوقت: :يساعد وقت التحلل الحراري الأطول على تحلل المواد المتطايرة بشكل أكبر، وزيادة محتوى الكربون، وبالتالي تقليل نسبة H/C.
ما يلي هو تدفق عملية معدات إنتاج الفحم الحيوي للرجوع اليها:
مكتوب في النهاية
مع تقدم التكنولوجيا والتغيرات في احتياجات التطبيق، فإن البحث المتعمق حول نسبة H / C المولية للفحم الحيوي سيعزز تطبيقه وتطويره في المزيد من المجالات الناشئة. ابدأ مشروع إنتاج الفحم الحيوي الخاص بك للمساعدة في تحقيق التنمية المستدامة والأهداف العالمية للحد من الكربون. Beston Group نتطلع إلى أن نكون شريكك على طريق النجاح.