Tillverkningsprocess
Tillverkning av biokol sker via pyrolys, vilket innebär upphettning till hög temperatur under syrefattiga förhållanden.
Tillverkningsmetoder
Det finns många olika tillverkningsmetoder av biokol beroende på önskemål. Både för tillverkning i stor och liten skala.
Pyrolystemepratur
Biokolets struktur och sammansättning påverkas av tillverkningstemperaturen, och därmed även dess egenskaper.
Tillverkning genom pyrolys
För tillverkning av biokol behövs organiskt material. Ju torrare materialet är desto mindre energi för torkning går det generellt åt i processen. På hobbynivå passar torrt trä bra, till exempel ved, flis eller pellets. I större skala är det än en fördel, ur resurs och klimatsynpunkt, om man kan använda restprodukter.
Biokolet tillverkas genom att det organiska materialet torkas och upphettas till 300-1000 °C i en ugn utan lufttillförsel. Flyktiga ämnen som metan, vätgas, och kolmonoxid avgår. Kvar i fast form blir biokol i form av träkol (vid upphettning av trä) eller i form av svartkol (vid upphettning av halm eller liknande material). Upphettning i syrefattig miljö kallas för Pyrolys. Själva ordet pyrolys har sitt ursprung i grekiskans pyro för "eld" och lysis för "separera".
Efter pyrolys-steget i processen kan man behandla kolet för att få fram biokol med önskade egenskaper. Beroende på användning kan man fukta, finfördela och/eller aktivera biokolet på olika sätt. Före användning i odling laddas det ofta med näring och mikrober.
Tillverkning - i liten och stor skala
Det tillverkas idag biokol i liten skala på många platser. Inom till exempel trädgård och självhushåll finns mängder med exempel på enkla metoder för tillverkning. Ett av de enklare sätten att skapa biokol är att elda grenar och kvistar i en grop, så kallad open pit. Metoder som använder plåtfat eller andra kärl är också vanliga och relativt enkla för tillverkning på hobbynivå.
Se exempel på open pit. (eng)
För tillverkning i större skala används istället metoder med kontinuerligt flöde av materialet, till exempel genom en transportskruv.
Det finns några tillverkare av biokol i Sverige som har större anläggningar baserad på den kontinuerliga metoden:
Skånefrö tillverkar ETC-certifierat biokol i en pyrolysmaskin från Pyreg.
Stockholm Exergi tar tillvara biomaterial från återvinning av trädgårdsavfall.
Hjelmsäters Egendom och ETC solpark har pyrolysmaskiner från Biomacon.
RESET är ytterligare en tillverkare av moderna pyrolysanläggningar.
Olika temperatur vid tillverkning
Temperaturen under pyrolysen påverkar biokolets struktur och sammansättning, vilket i sin tur ger biokolet olika egenskaper.
Som figuren visar (blå kurva) så minskar mängden färdig biokol (eng. biochar) när pyrolystemperaturen ökas, även om förändringen är relativt liten vid temperaturer över 600-700 °C. Det beror på att vissa lite tyngre ämnen t.ex. träoljor övergår till gasform och avdunstar från materialet först vid högre temperaturer.
Biokolets förmåga att suga eller adsorbera (röd kurva) förändras också beroende på pyrolystemperatur. Den högsta förmågan ges vid ca 600 °C enligt figuren.
Kurvorna i figurens gäller för en viss typ biomassa och det kan generellt variera inom stora spann, men grundsambanden gäller för det mesta.
I grova drag så krävs ca två kg torkad biomassa för att framställa ett kg biokol.
Träkol (eng. charcoal) tillverkas normalt vid lägre temperatur. Man brukar använda begreppet torrifiering för att beskriva torkning och lättare förkolning vid lägre temperaturer (under ca 350 °C). Huvudsyften med torrifiering är att minska transportkostnader och att öka effektiviteten vid användning av produkten jämfört med att använda obehandlad biomassa.
Bild tagen från: https://www.youtube.com/watch?v=SsEKM1PaP4s&t=304s
Envinn Biokol är ett initiativ som drivs av Envinn AB med visionen att vara med när intresset för biokol växer i samhället och blir en del av framtiden.