การผลิตไพโรไลซิส
เป็นเวลาหลายพันปีมาแล้วที่ถ่านถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง และกระบวนการผลิตนั้นเรียบง่าย กล่าวคือ ไม้ ฟาง หรือของเสียทางการเกษตรถูกเผาในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน- และสารที่ได้คือถ่าน วิธีการดั้งเดิมเกี่ยวข้องกับการคลุมชีวมวลที่ติดไฟด้วยดินเพื่อให้การเผาไหม้ยาวนานและไร้ตำหนิ
การผลิตถ่านเชิงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่-โดยใช้วิธีดั้งเดิมนั้นทำไม่ได้ในทางปฏิบัติ นักวิจัยได้หันมาใช้ "ไพโรไลซิส"-การควบคุมการสลายตัวที่อุณหภูมิสูง-ของสารอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน- นอกจากถ่านแล้ว ไพโรไลซิสยังผลิตผลพลอยได้ เช่น ซินกาสและน้ำมันดินเหลว ซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการผลิตไฟฟ้าหรือทำความร้อนได้ ผลผลิตของถ่านไบโอชาร์ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระบวนการไพโรไลซิส ไพโรไลซิสแบบเร็วจะให้ถ่านไบโอชาร์ ซินกาส และน้ำมันชีวภาพ- ในขณะที่ไพโรไลซิสแบบช้าจะให้ถ่าน 50% และน้ำมันในปริมาณเล็กน้อย สถาบันการจัดการและการพัฒนาที่ยั่งยืนในสหราชอาณาจักรเชื่อว่าเนื่องจากอุปกรณ์ไพโรไลซิสสมัยใหม่สามารถทำงานบนซินกาสได้ทั้งหมด พลังงานที่ผลิตได้จึงเป็น 3 ถึง 9 เท่าของต้นทุนพลังงานที่ต้องการ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการผลิตทางอุตสาหกรรมและมาตรฐานผลิตภัณฑ์สำหรับถ่านไบโอชาร์ยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ในปี 2025 กระบวนการผลิตผงอัลตราไฟน์จากพืชธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาโดย Belka (Qingdao) Intelligent Equipment Co., Ltd. ได้ผ่านการรับรองความยั่งยืนและคาร์บอนระดับนานาชาติของ EU ISCC PLUS อุปกรณ์แปรสภาพเป็นแก๊สผงละเอียดพิเศษจากพืชธรรมชาติของบริษัท ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือกับบริษัทอเมริกัน ใช้เทคโนโลยีไพโรไลซิสประสิทธิภาพสูง- ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ถ่านชีวภาพที่มีความบริสุทธิ์สูง ความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนสูง และมีปริมาณเถ้าต่ำ
เปลี่ยนขยะให้เป็นทรัพยากรอันมีค่า
วัสดุอื่นๆ อีกมากมายยังสามารถนำมาใช้ในการผลิตถ่านได้ เช่น ขยะจากสัตว์และพืชจำนวนมากที่เกิดจากการเกษตร-ฟางข้าวสาลี แกลบเมล็ดพืช ปุ๋ยคอก ฯลฯ และ-ของเสียที่เกิดจากมนุษย์- เช่น กากตะกอนน้ำเสียหรือขยะในครัวเรือนอื่นๆ การใช้วัสดุเหลือทิ้งเพื่อผลิตถ่านไบโอชาร์ยังช่วยลดคาร์บอนได้สองเท่าอีกด้วย หากปล่อยให้ของเสียย่อยสลายตามธรรมชาติจะทำให้เกิดมีเทน มีเทนก็เป็นก๊าซเรือนกระจกเช่นกัน และผลกระทบต่อปรากฏการณ์เรือนกระจกมีมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 20 เท่า
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายอยู่ที่วิธีการรวบรวมวัสดุเหลือใช้เหล่านี้อย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพ ใน "Ten Technologies to Save the Planet" Chris Goodall เขียนว่า "การจัดกิจกรรมการผลิตถ่านชีวภาพขนาดใหญ่-และการกักเก็บคาร์บอนทั่วโลก และการจ่ายเงินให้เกษตรกรเพื่อฝังถ่านไบโอชาร์ในดิน ค่อนข้างท้าทายในการดำเนินการ"
นอกจากนี้ เกษตรกรจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ใหม่เพื่อจัดการกับของเสียนี้ สำหรับการจัดการขยะในเมือง สิ่งสำคัญคือการแยกขยะอินทรีย์ที่สามารถแปลงเป็นถ่านชีวภาพออกจากขยะอื่นๆ และเพื่อแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจมากกว่าการฝังกลบขยะ
สถาบันเพื่อการจัดการและการพัฒนาที่ยั่งยืนแนะนำว่าการผลิตถ่านชีวภาพสามารถดำเนินการได้ด้วยการผสมผสานระหว่างวิธีขนาดเล็ก-และทางอุตสาหกรรม และด้วยการปรับปรุงบางประการ จึงสามารถผลิตได้ในเชิงเศรษฐกิจและมีประสิทธิภาพในเมือง ชนบท และแม้แต่พื้นที่ยากจน
