Biochar é um recurso valioso produzido pela pirólise de biomassa residual. Devido ao seu excelente desempenho no sequestro de carbono, melhoria do solo, aditivo alimentar, etc., o biochar tem gradualmente atraído a atenção global. À medida que o campo de aplicação do biochar continua a se expandir, a sua avaliação de qualidade torna-se cada vez mais importante. A relação molar H/C, como parâmetro chave, tem um impacto profundo na avaliação da qualidade do biochar.
Definição básica e significado da razão molar H/C
A razão molar H/C refere-se à razão entre o número de moles de átomos de carbono (C) e átomos de hidrogênio (H) no biochar. De acordo com a Certificação Europeia Biochar (EBC), biochar com proporção abaixo 0.7 está qualificado. Vale ressaltar que o “C” aqui se refere ao carbono orgânico (Corg) no biochar em vez do carbono total. Esta relação reflete diretamente o grau de fixação de carbono e a quantidade residual de hidrogênio no biocarvão, e é um indicador importante para avaliar o grau de pirólise do biocarvão, a estabilidade química e seu desempenho a longo prazo no meio ambiente.
Suficiência de pirólise de Biochar
Do ponto de vista químico, quanto menor a proporção molar carbono-hidrogênio do biochar, mais forte será a aromatização da cadeia de carbono em sua estrutura interna. Estruturas aromáticas elevadas estão geralmente associadas a temperaturas de pirólise mais adequadas. Isto indica que o biochar passou por um processo de carbonização suficiente para formar um esqueleto de carbono estável.
Estabilidade e durabilidade do Biochar
Quanto menor a razão molar carbono-hidrogênio, maior será a estabilidade do biochar. Isso significa que o biochar pode existir por muito tempo no solo ou em outros ambientes. Portanto, não é facilmente decomposto por microorganismos ou degradação química. Portanto, o biochar tem um ciclo de vida com baixa pegada de carbono e maior tempo de sequestro de carbono.
Efeito da seleção da matéria-prima na relação H/C do Biochar Molar
As matérias-primas para a produção de biochar incluem resíduos de biomassa, como madeira, resíduos agrícolas e cascas de frutas. A lignina e a celulose são os principais componentes dessa biomassa. No entanto, suas diferentes proporções levam a diferentes proporções molares de H/C do biocarvão produzido. Por exemplo:
Alta lignina
Biomassa, como madeira e cascas de coco geralmente contêm uma alta proporção de lignina. Este composto orgânico complexo forma facilmente um esqueleto de carbono estável em altas temperaturas. Portanto, a biomassa com maior teor de lignina geralmente produz biocarvão com menor relação H/C.
Alta celulose
Biomassa como palha e casca de arroz contêm mais celulose e hemicelulose. Elas têm mais probabilidade de formar produtos voláteis durante a pirólise. No entanto, o conteúdo de hidrogênio nessas substâncias voláteis é maior. Portanto, essas biomassas produzem biochar com uma relação H/C maior.
Efeito do processo de pirólise na relação Biochar Molar H/C
A produção de biochar depende principalmente da tecnologia de pirólise, que consiste em aquecer biomassa em um ambiente de microoxigênio. A temperatura de pirólise, o tempo e outros parâmetros do equipamento de produção de biochar afetam a relação H/C do biochar:
- Temperatura: : A temperatura de pirólise mais alta ajuda a aumentar o grau de carbonização do biochar e reduzir a relação H/C.
- Tempo: Um tempo maior de pirólise ajuda a decompor ainda mais as substâncias voláteis, aumenta o teor de carbono e, assim, reduz a relação H/C.
A seguir está o fluxo do processo de equipamento de produção de biochar para sua referência:
Escrito no final
Com o avanço da tecnologia e as mudanças nas necessidades de aplicação, pesquisas aprofundadas sobre a relação molar H/C do biochar promoverão sua aplicação e desenvolvimento em campos mais emergentes. Inicie seu projeto de produção de biochar para ajudar a alcançar o desenvolvimento sustentável e as metas globais de redução de carbono. Beston Group espera ser seu parceiro no caminho para o sucesso.
