緩慢熱分解は、バイオマスをバイオ炭に変換するプロセスである。
バイオ炭の収量は通常、乾燥バイオマス重量の30％程度である。
この収率はいくつかの要因に影響される。
バイオマス原料、加熱速度、熱分解温度、蒸気滞留時間などである。
最高処理温度（HTT）は最終製品の特性に最も大きな影響を与える。
詳細な説明
1.プロセスの概要
低速熱分解では、酸素が制限された、または酸素のない環境でバイオマスをゆっくりと加熱する。
このプロセスでは通常、毎分1～30℃の加熱速度を使用する。
通常、大気圧で行われる。
生成ガスの燃焼やバイオマス原料の部分燃焼などの外部熱源が使用される。
2.温度と滞留時間の影響
400～800℃の温度と長い滞留時間で緩慢熱分解を行うと、木炭の収率が最大になる。
これにより、乾燥バイオマス重量の約 30%が木炭として生成される。
圧力が高いほど、この収率は大幅に増加する。
熱分解温度は木炭の収量と組成に直接影響する。
温度が低いほど、より多くの木炭が得られるが、揮発分が高い製品になる。
3.製品の特性
緩慢熱分解によって生成されるバイオ炭は、大部分が炭素で構成されている。
通常、バイオ炭の約80%は炭素である。
固定炭素量、溶液中のpH、高い発熱量、BET比表面積などのバイオ炭の特性は、熱処理の強さに影響される。
熱分解の温度が高く、滞留時間が長いほど、固定炭素含量が増加し、バイオ炭の特性が向上する。
4.環境への影響
バイオ炭を土壌に添加すると、最初は炭素の無機化率が低下する。
これはおそらく土壌微生物群が新しい条件に適応するためであろう。
この影響は、固定炭素含有量の高い炭化物ほど顕著である。
これは、より厳しい熱処理によって生成される。
まとめると、緩慢熱分解は乾燥バイオマス重量の30%までのバイオ炭を生産する。
最終製品の特性は熱分解条件に大きく依存する。
特に、温度と滞留時間が重要な役割を果たす。
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