L'effetto della temperatura di pirolisi sulle proprietà del biochar è significativo.
Influenza diverse caratteristiche come il contenuto di carbonio fisso, il pH, il potere calorifico superiore, l'area superficiale BET e la biodegradabilità.
Temperature di pirolisi più elevate portano generalmente a biochars con un contenuto più elevato di carbonio fisso.
Questi biochars hanno anche un pH maggiore.
Hanno un valore di riscaldamento più elevato.
E hanno una maggiore superficie BET.
Tuttavia, questi catrami tendono ad avere una biodegradabilità iniziale più bassa a causa del loro maggiore contenuto di carbonio fisso, che è meno facilmente biodegradabile.
1. Contenuto di carbonio fisso
Il contenuto di carbonio fisso nel biochar aumenta con temperature di pirolisi più elevate.
Si tratta di una misura del carbonio che rimane nel carbone dopo l'eliminazione dei materiali volatili.
Le temperature più elevate favoriscono una decomposizione termica più intensa.
Questo porta a una maggiore conversione della biomassa in strutture stabili di carbonio.
Ad esempio, i biochar prodotti a temperature più elevate mostrano una forte dipendenza dall'intensità del trattamento termico, indicando un maggiore contenuto di carbonio fisso.
2. pH e maggiore potere calorifico
Il pH delle soluzioni di biochar e il suo potere calorifico superiore sono entrambi correlati positivamente con la temperatura di pirolisi.
Temperature più elevate danno origine a catrami più alcalini.
Inoltre, hanno un contenuto energetico più elevato.
Ciò può essere vantaggioso per alcune applicazioni, come l'ammendamento del suolo o la produzione di energia.
3. Area superficiale BET
Anche l'area superficiale BET, che misura la superficie disponibile per l'adsorbimento o altre reazioni chimiche, aumenta con l'aumentare delle temperature di pirolisi.
Ciò è fondamentale per le applicazioni in cui le proprietà di adsorbimento sono importanti, come nel trattamento delle acque o come supporto per catalizzatori.
4. Biodegradabilità
È interessante notare che, sebbene le temperature di pirolisi più elevate producano catrami con proprietà fisiche e chimiche più desiderabili, esse risultano anche in catrami inizialmente meno biodegradabili.
Questo perché i catrami prodotti a temperature più basse contengono composti di carbonio più volatili e facilmente biodegradabili.
Nei test di incubazione del suolo, i catrami con un elevato contenuto di carbonio fisso (prodotti a temperature più elevate) hanno inizialmente ridotto il tasso di mineralizzazione del carbonio.
Ciò suggerisce che la comunità microbica del suolo ha bisogno di tempo per adattarsi alle nuove condizioni.
In sintesi, la temperatura di pirolisi è un parametro critico nella produzione di biochar.
Influenza le sue proprietà in vari modi.
La scelta della temperatura dipende dall'applicazione prevista del biochar.
Temperature più elevate producono generalmente catrami con migliori proprietà fisiche e chimiche, ma con una minore biodegradabilità iniziale.
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