Біовугілля є цінним ресурсом, отриманим шляхом піролізу відходів біомаси. Завдяки чудовим показникам поглинання вуглецю, покращенню ґрунту, кормовій добавці тощо біовугілля поступово привернуло увагу всього світу. Оскільки сфера застосування біовугілля продовжує розширюватися, оцінка його якості стає все більш важливою. Молярне співвідношення H/C, як ключовий параметр, має глибокий вплив на оцінку якості біовугілля.
Основне визначення та значення молярного співвідношення H/C
Молярне співвідношення H/C відноситься до відношення кількості молей атомів вуглецю (C) до атомів водню (H) у біовугіллі. Відповідно до Європейської сертифікації Biochar (EBC), біовугілля із співвідношенням нижче 0.7 є кваліфікованим. Варто підкреслити, що «C” тут відноситься до органічного вуглецю (Corg) у біовугіллі, а не в загальному вуглеці. Це співвідношення безпосередньо відображає ступінь фіксації вуглецю та залишкову кількість водню в біовугіллі та є важливим показником для оцінки ступеня піролізу біовугілля, хімічної стабільності та його довгострокової ефективності в навколишньому середовищі.
Достатність піролізу Biochar
З хімічної точки зору, чим нижче молярне співвідношення вуглець-водень біовугілля, тим сильніша ароматність вуглецевого ланцюга в його внутрішній структурі. Високі ароматичні структури зазвичай пов'язані з більш відповідними температурами піролізу. Це означає, що біовугілля пройшло достатній процес карбонізації для формування стабільного вуглецевого скелета.
Стабільність і довговічність Biochar
Чим нижче молярне співвідношення вуглець-водень, тим вища стабільність біовугілля. Це означає, що біовугілля може існувати тривалий час у ґрунті чи інших середовищах. Тому він нелегко розкладається мікроорганізмами або хімічним розкладанням. Тому біовугілля має a життєвий цикл з низьким викидом вуглецю і більший час поглинання вуглецю.
Вплив вибору сировини на молярне співвідношення H/C біовугілля
Сировиною для виробництва біовугілля є відходи біомаси, такі як деревина, сільськогосподарські відходи та фруктова шкаралупа. Лігнін і целюлоза є основними компонентами цієї біомаси. Однак їх різні пропорції призводять до різних молярних співвідношень H/C виробленого біовугілля. Наприклад:
Високий рівень лігніну
Біомаса, така як деревина та кокосова шкаралупа зазвичай містять високу частку лігніну. Ця складна органічна сполука легко утворює стійкий вуглецевий скелет при високих температурах. Тому біомаса з вищим вмістом лігніну зазвичай виробляє біовугілля з нижчим співвідношенням H/C.
Висока целюлоза
Біомаса, така як солома та рисове лушпиння, містить більше целюлози та геміцелюлози. Вони частіше утворюють леткі продукти під час піролізу. Однак вміст водню в цих летючих речовинах вище. Тому ця біомаса виробляє біовугілля з вищим співвідношенням H/C.
Вплив процесу піролізу на молярне співвідношення H/C біовугілля
Виробництво біовугілля в основному спирається на технологію піролізу, яка полягає в нагріванні біомаси в мікрокисневому середовищі. Температура піролізу, час та інші параметри обладнання для виробництва біовугілля впливають на співвідношення H/C біовугілля:
- температура: Більш висока температура піролізу допомагає підвищити ступінь карбонізації біовугілля та зменшити співвідношення H/C.
- Time: Триваліший час піролізу сприяє подальшому розкладанню летючих речовин, збільшенню вмісту вуглецю та, таким чином, зменшенню співвідношення H/C.
Нижче наведено процес обладнання для виробництва біовуглецю для довідки:
Написано в кінці
З розвитком технологій і змінами потреб у застосуванні, поглиблені дослідження молярного співвідношення H/C біовугілля сприятимуть його застосуванню та розробці у нових галузях. Розпочніть свій проект з виробництва біовугілля, щоб допомогти досягти цілей сталого розвитку та глобального скорочення вуглецю. Beston Group з нетерпінням чекає бути вашим партнером на шляху до успіху.