Semasa penyediaan biochar, kaedah penyediaan utama boleh dibahagikan kepada pirolisis dan pengkarbonan hidroterma, bergantung kepada teknologi pirolisis yang digunakan. Beberapa faktor utama mempengaruhi proses penyediaan biochar, termasuk suhu pengkarbonan, kadar pengkarbonan, tekanan pengkarbonan, masa tinggal tindak balas, pemangkin yang digunakan, masa tinggal gas, dan jenis biojisim. Faktor-faktor ini secara kolektif menentukan sifat dan hasil biochar akhir.
Pirolisis:
Pirolisis perlahan: Dijalankan pada suhu yang lebih rendah (300-650 darjah ) dan masa tindak balas yang lebih lama (biasanya kurang daripada 30 minit), terutamanya menghasilkan gas dan biochar pepejal. Pirolisis perlahan dicirikan oleh hasil biochar yang tinggi, yang boleh mencapai 35%.
Pirolisis pantas: Dijalankan pada suhu yang agak tinggi dan kadar pemanasan yang sangat pantas, dengan masa tinggal produk yang sangat singkat, terutamanya menghasilkan bio-minyak dan sejumlah kecil biochar, dengan hasil biochar lebih kurang 12% atau kurang.
Pirolisis gelombang mikro: Menggunakan tenaga gelombang mikro untuk terus memanaskan biojisim, menghasilkan kadar pemanasan yang cepat dan operasi yang mudah. Walaupun pirolisis gelombang mikro mempunyai hasil biochar yang rendah, ia menawarkan penggunaan tenaga yang lebih cekap dan kelajuan tindak balas yang lebih pantas.
Karbonisasi Hidroterma:
Kaedah ini melibatkan tindak balas biojisim dalam air subkritikal atau superkritikal pada 200-300 darjah dalam sistem tertutup. Ia tidak memerlukan pra-pengeringan bahan mentah dan sesuai untuk memproses biojisim dengan kandungan lembapan yang tinggi. Produk pengkarbonan hidroterma mempunyai kandungan karbon yang tinggi, dan prosesnya boleh dikawal, menjadikannya sesuai untuk menyediakan bahan karbon seragam.
Pengegasan:
Biojisim digas pada suhu tinggi dalam pengegas untuk menghasilkan gas mudah terbakar dan biochar. Bergantung pada sama ada agen pengegasan digunakan, ia boleh dibahagikan kepada pengegasan dengan agen pengegasan (seperti udara, stim, oksigen, dll.) dan pengegasan tanpa agen pengegasan (penggasan penyulingan kering). Kaedah ini boleh mengurangkan kandungan unsur lain dalam biochar dengan ketara.
Kaedah Pengaktifan:
Pengaktifan asid: Biochar dirawat dengan asid (seperti asid fosforik, asid sulfurik) untuk meningkatkan sifat fizikal dan kapasiti penjerapannya, dan meningkatkan aktiviti kimianya.
Pengaktifan alkali: Biojisim atau biochar dirawat dalam larutan alkali untuk meningkatkan luas permukaan dan ketumpatan liang khusus, dan meningkatkan kapasiti penjerapan bahan bercas negatif. Pengaktifan impregnasi logam: Memperkenalkan logam atau garam logam sebelum atau selepas pirolisis untuk memberikan biochar dengan sifat pemangkin dan penjerapan tertentu.
Pengaktifan gas: Merawat biochar dengan gas (seperti wap, CO₂, ozon, dll.) pada suhu tinggi untuk meningkatkan luas permukaan dan struktur liangnya.
