زغال زیستی: مروری جامع بر فرآیندهای تولید، اصلاح و کاربردها

زغال زیستی(بیوچار) به عنوان یک ماده جامد غنی از کربن، پایدار و متخلخل، در سال های اخیر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی خود، توجه گسترده ای در حوزه های مختلف همچون کشاورزی، محیط زیست و شیمی به خود جلب کرده است. این ماده از پیرولیز زیست توده در شرایط محدود اکسیژن تولید می شود و بسته به نوع ماده اولیه و فرآیند تولید، دارای خواص متفاوتی از جمله تخلخل، مساحت سطح، گروه های عاملی و پایداری شیمیایی است. هدف از نگارش این مقاله مروری، ارائه تصویری جامع از فرآیندهای تولید، ویژگی های فیزیکی-شیمیایی، روش های اصلاح و کاربردهای متنوع زغال زیستی و همچنین تبیین نقش آن در مدیریت پایدار منابع و کاهش آلودگی های زیست محیطی است. در این مقاله، ابتدا فرآیندهای گرماشیمیایی اصلی شامل پیرولیز، گازی سازی، برشته سازی و کربنی شدن هیدروترمال معرفی شده و سپس تاثیر شرایط عملیاتی و ترکیب زیست توده اولیه بر کیفیت زغال زیستی بررسی گردیده است. همچنین روش های اصلاح و فعال سازی فیزیکی، شیمیایی و زیستی مرور شده که می توانند ویژگی های سطحی و ظرفیت جذب زغال زیستی را بهبود بخشند. در ادامه، کاربردهای گسترده زغال زیستی در حذف آلاینده های آلی و معدنی، ترسیب کربن، اصلاح خاک، استفاده به عنوان کاتالیزگر و ذخیره انرژی مورد بحث قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

زغال زیستی ، پیرولیز ، حذف آلاینده ها ، ترسیب کربن.