Der Biokohle-Produktionsprozess spielt eine Schlüsselrolle bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Traditionelle Methoden (in Anwesenheit eines Oxidationsmittels und ohne Kontrolle des Pyrolyseprozesses und der Verbrennung von Pyrolysegasen) erfordern bis zu 12 Tonnen trockenes Rohmaterial zur Herstellung einer Tonne Biokohle. Dabei besteht etwa 25% des entstehenden Produkts aus Fraktionen von weniger als 1 mm, was die Menge des konditionierten Produkts verringert und den CO2-Fußabdruck erhöht.
Moderne Technologien, einschließlich der vollständigen Verbrennung von Pyrolysegasen und der Kontrolle des Pyrolyseprozesses ohne Sauerstoffzugang durch automatisierte Steuerungssysteme (ACS), ermöglichen eine Reduzierung des Rohstoffverbrauchs auf 6 Tonnen pro Tonne Biokohle und nähern sich dem theoretischen Maximum der Produktausbeute an. Gleichzeitig wird der Anteil der Fraktionen von weniger als 1 mm auf 1% reduziert. Diese technologischen Verbesserungen reduzieren nicht nur die Rohstoffkosten, sondern auch die CO₂-Emissionen bei der Herstellung von Biokohle.
Technologische Lösungen zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks
1. Vollständige Verbrennung von Pyrolysegasen: Die vollständige Verbrennung der Pyrolysegase verhindert die Freisetzung von Methan und anderen schädlichen Substanzen in die Atmosphäre. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der gesamten im Prozess freigesetzten Energie und reduziert den CO2-Fußabdruck erheblich.
2. Kontrolle des Pyrolyseprozesses: Das Vortrocknen des Rohmaterials verhindert, dass Feuchtigkeit mit dem aktiven Kohlenstoff in Kontakt kommt und ein Teil davon in die Gasphase übergeht. Die Kontrolle des Pyrolyseprozesses (ohne Sauerstoffzufuhr) verhindert einen übermäßigen Rohstoffverbrauch und verbessert die Ausbeute des Endprodukts. Dies ermöglicht die Herstellung von Biokohle mit einem hohen Gehalt an nicht-flüchtigem Kohlenstoff und minimiert die Emissionen schädlicher Substanzen, einschließlich CO₂. Die Steuerung der Geschwindigkeit der exothermen Reaktion ermöglicht es außerdem, den Kohlenstoffanteil in der festen Phase zu erhöhen und seinen Übergang in die gasförmige Phase zu vermeiden, was die Produktausbeute steigert und die mechanische Festigkeit der Biokohle erhöht, die ihren Erhalt während des Transports gewährleistet und ihr Anwendungsgebiet erweitert.
Durch die geringe mechanische Festigkeit von Biokohle entsteht beim Transport zusätzlich ein Anteil von <1 mm bis zu 5% pro 100 km Fahrt.
3. Automatisierte Steuerungssysteme (ACS): Der Einsatz von ACS zur Steuerung aller Phasen der Biokohleproduktion gewährleistet optimale Prozessparameter, wodurch der Rohstoff- und Energieverbrauch reduziert und die CO₂-Emissionen erheblich gesenkt werden.
4. Cloud-Lösungen: Cloud-Technologien ermöglichen die Überwachung des Produktionsprozesses und der Emissionen in Echtzeit, wodurch Daten zur Überwachung und Analyse verfügbar gemacht werden. Dies verbessert die Transparenz der Prozesse und eröffnet zusätzliche Möglichkeiten für die Umweltberichterstattung.
Wirtschaftliche und ökologische Vorteile
Moderne Biokohle-Produktions-Technologien tragen nicht nur zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks bei, sondern senken auch die Rohstoffkosten erheblich – 6 Tonnen anstelle von 12. Eine höhere Produktausbeute und eine verbesserte Qualität erhöhen den Marktwert der Biokohle und eröffnen neue Möglichkeiten für ihre Verwendung in Branchen wie Landwirtschaft, Metallurgie, Bauwesen und der chemischen Industrie. Diese Ansätze können auch dazu beitragen, CO2-Zertifikate zu erhalten, was eine zusätzliche Einnahmequelle für Unternehmen darstellt, die auf nachhaltige Entwicklung setzen.
