Wat is biochar?
Biochar ontstaat bij het pyrolyseren of verkolen van (afval- of rest)stromen. In het laatste decennium waren dit thermische (afval)verwerkingsproces en de resulterende biochar onderwerp van vele onderzoeksprojecten inzake energie- en materiaalrecuperatie. Ook vandaag gaan veel budgetten naar het bestuderen van de eigenschappen van biochar-toepassingen in filters, substraten, potgronden, bodems of als additief in biologische verwerkingsprocessen zoals compostering en vergisting.
Biochar is de naam van het vaste eindproduct (meestal met korrelgrootte van 0,5 à 50 mm) dat ontstaat bij het pyrolyseren van doorgaans (1) organische stromen bv.. resthout, hout(snippers), beendermeel, mest, gewasresten, e.a. Pyrolyse is een thermisch afbraakproces waarbij een organisch materiaal wordt verhit in een omgeving zonder of met zeer beperkte aanwezigheid van zuurstof. De temperaturen die hierbij worden gehanteerd – idealiter in de kern van het organisch materiaal – liggen doorgaans tussen de 300 °C en 900 °C (2). De temperatuur waarbij de pyrolyse plaatsvindt, speelt een immense rol in het bepalen van de uiteindelijke eigenschappen van de biochar, en zo ook van de gebruiksmogelijkheden. Er zijn verschillende soorten pyrolyseprocessen die worden gebruikt om biochar te maken: verkolen kan als langzame, snelle en flitspyrolyse uitgevoerd worden. Steeds ontstaat naast de biochar ook syngas en uit condensatie tevens een pyrolyse-olie (3).
De resulterende biochar ziet eruit als zwart poeder/houtskool en claimt naast koolstofsequestratie in de bodem onder andere ook vochtretentie te verhogen en draagoppervlak te zijn voor micro-organismen en nutriënten. Door de zeer macro- en microporeuze structuur heeft biochar adsorberende eigenschappen en kan biochar dienen als filter in lucht- en waterbehandeling. Biochars worden vandaag in de EU reeds in de markt gezet als ‘bodemverbeteraar’, met totale-NPK-inhouden kleiner dan 2% en/of TOC groter dan 95%, of als meststof bv. ‘bio-fosfaat’, een biochar o.b.v. beendergruis met P- en CaO-inhouden van elk meer dan 30%. De prijzen van biochars variëren sterk, tussen 390 en 2.000 euro per ton, met een gemiddelde van 1.000 euro per ton (4).
Meer info over biochar lees je in deze factsheet:
(1) Biochars kunnen in principe ook van andere soorten (afval- of rest)stomen worden gemaakt: bvb plastics.
(2) De productie van biochar van bv. dierlijk beenderkool vereist een veel hogere temperatuur dan voor het maken van biochar van plantaardige stromen, aangezien het dierlijke beendermateriaal complexe eiwit-gebaseerde organische stoffen bevat (incl. prionen), terwijl plantaardig materiaal enkel organische stoffen met een korte keten bevat. Het dierlijke eiwitkarakter is zodanig dat een kerntemperatuur van 850 Celsius nodig is om alle vluchtige stoffen en teer uit het materiaal te verwijderen, terwijl bij plantaardige biochar een kerntemperatuur van 300 à 400 °C voldoende is.
(3) De pyro(lyse)-olie uit biomassa is eerder laagcalorisch, zuur, en instabiel (CE Delft (2017))
