La pyrolyse est un processus qui transforme la biomasse en biochar.
Cette transformation se produit par décomposition thermique en l'absence d'oxygène.
Le processus peut modifier de manière significative les propriétés chimiques et physiques de la biomasse.
Les changements dépendent de diverses conditions de pyrolyse telles que la température, la vitesse de chauffage et le temps de séjour.
4 transformations clés à connaître
1. Changements chimiques et physiques dans le biochar
Au cours de la pyrolyse, la biomasse subit diverses transformations chimiques.
Ces transformations entraînent des changements dans sa composition élémentaire et ses propriétés physiques.
La teneur en carbone du biochar peut varier de 53 % à 96 %.
Son rendement et son pouvoir calorifique peuvent varier considérablement, de 30 à 90 % et de 20 à 36 MJ/kg, respectivement.
Ces variations sont influencées par le type de biomasse et les conditions spécifiques du processus de pyrolyse.
Par exemple, des températures plus élevées et des temps de séjour plus longs permettent généralement d'obtenir des biochars ayant une teneur en carbone fixe plus élevée et des structures plus stables.
2. Impact des conditions de pyrolyse
Les conditions de pyrolyse, en particulier la température de traitement la plus élevée (HTT), ont un impact significatif sur les propriétés du biochar.
Des HTT plus élevées conduisent généralement à des biochars ayant un pH plus élevé, des valeurs calorifiques plus élevées et des surfaces BET plus importantes.
Ces propriétés sont cruciales pour l'application du biochar dans divers domaines.
Par exemple, les biochars à forte teneur en carbone fixe sont moins sensibles à la dégradation biologique, ce qui peut être bénéfique pour la séquestration du carbone dans le sol.
3. Applications du biochar
Le biochar produit par pyrolyse a de multiples applications.
Il est couramment utilisé comme amendement du sol pour en améliorer la fertilité et la rétention d'eau, et pour contribuer à la séquestration du carbone.
En outre, le biochar peut être utilisé pour la dépollution, le stockage de l'énergie et comme sorbant pour éliminer les polluants de l'eau et des gaz de combustion.
La polyvalence du biochar dans diverses applications environnementales et agricoles en fait un produit précieux du processus de pyrolyse.
4. Méthodes de production
Pour obtenir un biochar de haute qualité adapté à l'agriculture, la pyrolyse lente est souvent privilégiée.
Cette méthode consiste à chauffer la biomasse à des vitesses de chauffage relativement faibles (1 à 30 °C min-1) dans un environnement limité en oxygène ou sans oxygène.
Le processus de pyrolyse lente permet d'obtenir des produits de qualité plus contrôlée et plus homogène, avec des rendements en biochar allant généralement jusqu'à 30 % sur la base du poids de la matière première sèche.
Le choix de la matière première de la biomasse, la vitesse de chauffage, la température de pyrolyse et le temps de séjour de la vapeur sont des paramètres critiques qui influencent le rendement et les propriétés du biochar.
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