Chất thải sinh khối thích hợp cho sản xuất than sinh học bao gồm phế phẩm cây trồng (cả phế phẩm đồng ruộng và phế phẩm chế biến như vỏ hạt, vỏ trái cây, bã mía, v.v.), cũng như rác sân vườn, rác thải thực phẩm và lâm nghiệp, và phân động vật. Một lượng lớn sinh khối nông nghiệp, đô thị và lâm nghiệp hiện đang bị đốt cháy hoặc để phân hủy lộ thiên và phát thải khí CO₂ và CH₄ trở lại khí quyển và/hoặc gây ô nhiễm nước ngầm và nước mặt ở địa phương – cụ thể đối với chất thải chăn nuôi. Sử dụng những vật liệu này để sản xuất than sinh học không chỉ loại bỏ chúng khỏi chu trình ô nhiễm mà còn có thể thu được than sinh học như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất năng lượng từ sinh khối này. Nguyên liệu đầu vào để sản xuất biochar không được chứa các chất độc ở mức không thể chấp nhận được như kim loại nặng có thể tìm thấy trong bùn thải và chất thải công nghiệp hoặc bãi chôn lấp.

Ảnh hưởng của nguyên liệu đến đặc tính dinh dưỡng của than sinh học

Thành phần của than sinh học (lượng carbon, nitơ, kali, canxi, v.v.) phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào cũng như thời gian và nhiệt độ nhiệt phân. Ví dụ, than sinh học được sản xuất từ nguyên liệu có hàm lượng kali cao hơn (như chất thải động vật) thường có hàm lượng kali cao hơn than sinh học làm hoàn toàn từ gỗ (thường có hàm lượng cacbon cao hơn). Tuy nhiên, điều kiện nhiệt phân ảnh hưởng lớn đến hàm lượng các đặc tính dinh dưỡng và vì vậy than sinh học cần được kiểm tra theo từng mẻ để xác định các đặc tính cụ thể.

Căn nhắc yếu tố kinh tế

Việc lựa chọn nguyên liệu đầu vào sẽ bị ảnh hưởng bởi nguồn sinh khối ở khu vực gần đó và tính sẵn có. Do chi phí thu gom, vận chuyển và lưu trữ nên việc sử dụng nguyên liệu địa phương thường mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất (nếu nguyên liệu đó cũng là một lựa chọn bền vững với môi trường). Dưới đây là những chi phí và lợi ích cơ bản nhất cần cân nhắc khi lựa chọn nguyên liệu đầu vào cho việc sản xuất than sinh học:

Sản xuất và thu gom nguyên liệu

Nếu nguyên liệu là chất thải, chẳng hạn như chất thải sinh khối đô thị, tàn dư trồng trọt hoặc phụ phẩm như bã mía, thì việc sản xuất sẽ ít gây ra vấn đề kinh tế hơn so với việc nguyên liệu được trồng nhằm mục đích sản xuất than sinh học – chẳng hạn như cỏ switchgrass – bao gồm chi phí và đầu vào cần thiết cho việc trồng và thu hoạch cây trồng. Doanh thu dưới dạng phí bổ sung (như phí xử lý chất thải) có thể thu được từ một số nguyên liệu thải nhất định.

Sử dụng đánh đổi

Điều này sẽ bao gồm giá trị dinh dưỡng tiềm tàng bị mất đi do sử dụng nguyên liệu để sản xuất than sinh học thay vì làm phân bón trực tiếp trên đồng ruộng. Cách thức hoạt động của sự đánh đổi này sẽ khác nhau tùy theo khu vực và nguyên liệu ban đầu. Ví dụ, phân gà có giá trị ở một số khu vực như một loại phân bón trực tiếp trong khi ở những khu vực khác, nó có thể được coi là chất thải và là chi phí xử lý.

Vận chuyển nguyên liệu

Khi sinh khối chất thải được tìm thấy ở xa nơi sử dụng, chi phí vận chuyển có thể rất cao. Trong một số trường hợp,cần giảm thiểu thể tích sinh khối bằng cách nghiền nhỏ hoặc tạo viên trước khi vận chuyển.

Lưu trữ và sơ chế nguyên liệu

Nhiều nguyên liệu thô sẽ cần phải được sấy khô trước khi nhiệt phân. Tùy thuộc vào việc lựa chọn nguyên liệu, quá trình sấy khô có thể diễn ra một cách thụ động thông qua việc bảo quản cẩn thận hoặc có thể cần can thiệp nhiều hơn – chẳng hạn như sử dụng máy sấy (do đó cần năng lượng và nhân công). Trong một số trường hợp, năng lượng để sấy khô có thể thu được từ quá trình nhiệt phân trước đó.