ĐẶC TÍNH THAN SINH HỌC

Than sinh học, một loại vật liệu xốp, giúp giữ nước và chất dinh dưỡng trong đất để cây hấp thụ khi lớn lên.

Với đặc tính hấp phụ, biochar có khả năng cố định kim loại nặng, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và hormone; ngăn chặn sự rửa trôi nitrat và vi khuẩn gây hại vào hệ thống sông ngòi; và giảm phát thải N₂O và CH₄ ­từ đất.

Về đặc tính vật lý, biochar có màu đen, độ xốp cao, nhẹ, hạt mịn và có diện tích bề mặt lớn. Nhờ đó, biochar giúp làm tăng hoạt động của vi sinh vật, giữ nước và chất dinh dưỡng trong đất. Do đó, thường cho phép giảm sử dụng phân bón và hóa chất, cải thiện chất lượng đất và giúp tăng năng suất cây trồng.

CÁCH THỨC SẢN XUẤT THAN SINH HỌC

Có nhiều cách khác nhau để tạo ra than sinh học, nhìn chung tất cả đều liên quan đến việc đốt nóng sinh khối với ít hoặc không có oxy để loại bỏ các khí dễ bay hơi, để lại cacbon. Quá trình đơn giản này được gọi là phân hủy nhiệt, thường từ quá trình nhiệt phân hoặc khí hóa. Những phương pháp này có thể tạo ra năng lượng sạch dưới dạng khí nóng hoặc hắc ín & dấm gỗ cùng với than sinh học. Các nguồn năng lượng này có thể được thu hồi để sử dụng vào mục đích khác hoặc đơn giản là bị đốt cháy và giải phóng dưới dạng nhiệt.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THAN SINH HỌC

Hệ thống sản xuất than sinh học thường được phân loại thành hệ thống nhiệt phân hoặc khí hóa.

Các hệ thống nhiệt phân

Hệ thống nhiệt phân sử dụng lò nung, nồi nung và các thiết bị chuyên dụng khác để chứa sinh khối và phân hủy nhiệt trong điều kiện thiếu oxy. Lò phản ứng được thông hơi để khí nhiệt phân (syngas) thoát ra ngoài. Khí nhiệt phân thường được gọi là “khí syngas hay khí tổng hợp”. Quá trình này trở nên tự duy trì khi khí syngas tạo ra được đốt cháy và nhiệt được giải phóng. Hiện nay có hai loại hệ thống nhiệt phân được sử dụng: nhiệt phân nhanh và nhiệt phân chậm. Nhiệt phân nhanh có xu hướng tạo ra nhiều hắc ín và dấm gỗ hơn trong khi nhiệt phân chậm tạo ra nhiều khí syngas hơn. 

Các hệ thống khí hóa

Hệ thống khí hóa tạo ra lượng than sinh học nhỏ hơn trong lò phản ứng được làm nóng trực tiếp với không khí được đưa vào. Đơn vị sản xuất càng loại bỏ được nhiều oxy thì càng có thể sản xuất được nhiều than sinh học. Sản xuất than sinh học được tối ưu hóa trong điều kiện không có oxy.

QUY MÔ VÀ LOẠI HÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THAN SINH HỌC

Hệ thống sản xuất khí hóa và nhiệt phân có thể được phát triển dưới dạng thiết bị di động hoặc cố định. Ở cấp địa phương hoặc khu vực, các hệ thống nhiệt phân và khí hóa có thể được vận hành bởi các hợp tác xã hoặc các ngành công nghiệp lớn hơn và có thể xử lý tới 4.000 kg sinh khối mỗi giờ. Các hệ thống khí hóa và nhiệt phân quy mô nhỏ có thể được sử dụng trong trang trại hoặc trong các ngành công nghiệp nhỏ hiện có sẵn trên thị trường với lượng sinh khối đầu vào từ 50 kg/giờ đến 1.000 kg/giờ.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THAN SINH HỌC TIÊN TIẾN

Máy nhiệt phân cấp liệu liên tục giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm mà thường gặp phải ở lò nung theo mẻ. Hoạt động tỏa nhiệt mà không có sự xâm nhập của không khí để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và sản lượng than sinh học. Thu hồi các sản phẩm phụ để giảm phát thải ô nhiễm và cải thiện hiệu quả kinh tế. Kiểm soát các điều kiện vận hành để cải thiện đặc tính than sinh học và cho phép thay đổi sản lượng phụ phẩm. Tính linh hoạt của nguyên liệu cho phép cả sinh khối gỗ và thân thảo (như tàn dư cây trồng hoặc cỏ) được chuyển đổi thành than sinh học.