バイオ炭は熱分解というプロセスで製造される。これは酸素のない状態でバイオマスを熱分解させるものである。
熱分解には、緩慢熱分解、高速熱分解、ガス化などさまざまな方法がある。それぞれの方法は、温度範囲、加熱速度、バイオマスの滞留時間が異なる。
バイオマス原料の選択も、得られるバイオ炭の特性に大きく影響する。原料は、木材やエネルギー作物から農業廃棄物や都市廃棄物まで多岐にわたります。
4つの主要な方法
1.低速熱分解
緩慢熱分解は一般的に低温で、滞留時間が長い。これはバイオ炭の生成に有利である。
このプロセスでは、木酢液と呼ばれる水性画分が大量に生成される。木酢液には有機酸のほか、フェノール化合物やケトンなどの微量成分が含まれている。
木酢液は植物の成長促進や害虫駆除など、農業に応用されている。特に有機農家に好まれている。
2.高速熱分解
対照的に、高速熱分解は高温で、滞留時間が短い。バイオオイルの生産に重点を置いている。
バイオオイルは液体製品で、暖房、工業プロセス、バイオ燃料製造に応用される。バイオ炭も生産されるが、収率は緩慢熱分解より低い。
3.ガス化
ガス化もバイオマスを合成ガスのような可燃性ガスに変換する方法である。合成ガスは燃料として使用できる。
このプロセスで生成されるバイオ炭は副産物であることが多く、熱分解で生成されるものと比べて異なる性質を持つことがある。
4.バイオ炭の収集と取り扱い
製造後、バイオ炭は適切に回収、冷却、保管されなければならない。これには、熱分解プラント内の特定のメカニズムが関与する。
これらのメカニズムには、急冷と貯蔵のための独立したチャンバーが含まれる。これにより、バイオ炭の品質と有用性が保証される。
用途と市場開発
バイオ炭は、土壌の肥沃度、保水性、炭素固定を高める能力で評価されている。そのため、農業や林業にとって有益な土壌改良材となる。
バイオオイルや木酢液のような付加価値製品の生産は、さらなる収入源となる。バイオ炭と関連製品の市場はまだ発展途上である。
産業が成長するにつれて、多くの用途で小規模な設備が利用されるようになっている。
環境的・経済的考察
バイオマスからバイオ炭を製造することは、炭素を隔離することによって環境上の利益をもたらす。また、経済的なメリットもある。
バイオ炭はその炭素隔離能力により環境クレジットの対象となる。バイオ炭は、バイオマス以外の炭素源から生産される同様の製品とは一線を画しています。
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