Biochar from woody biomass for removing metal contaminants and carbon sequestration

Abdel‐Fattah, Tarek M.; Mahmoud, Mohamed E.; Ahmed, Somia B.; Huff, Matthew; Lee, James W.; Kumar, Sandeep

doi:10.1016/j.jiec.2014.06.030

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“…Because of its recalcitrant nature, biochar carbon can be stored for long periods, thus reducing CO2, N2O, and CH4 emissions (Van Zwieten et al 2010). Several studies have reported that biochar has a high adsorption capacity for contaminants and heavy metals Abdel-Fattah et al 2015).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Co-production of Biochar, Bio-oil, and Syngas from Tamarix chinensis Biomass under Three Different Pyrolysis Temperatures

Irfan¹,

Lin²,

Yue³

et al. 2016

BioResources

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a Pyrolysis of Tamarix chinensis feedstock was performed at 300, 500, and 700 °C to investigate the characteristics of biochar, bio-oil, and syngas. Biochar yield decreased and syngas yield increased as the pyrolysis temperature increased. The biochar was characterized for elemental composition, surface, and adsorption properties. Values of pH, electrical conductivity (EC), ash, C, K, Na, and basic functional group contents all increased as the pyrolysis temperature increased, whereas P, Ca, Mg, and acidic functional groups decreased. The methylene blue adsorption capacity values were 1.78, 2.08, and 1.96 (mg g -1 ) and iodine 256.48, 255.51 and 76.42 (mg g -1 ) for the biochars produced at 300, 500, and 700 °C, respectively. The C and H contents in bio-oil ranged from 66 to 62% and 8 to 7%, while O changed from 25 to 29% when temperature was increased from 300 to 700 °C. The concentration of hydrocarbon gases, such as ethane, ethylene, propane, and acetylene, increased as the pyrolysis temperature increased. The sum of CO and CO2 occupied great percentage of the total gas, while the H2 concentration increased markedly to a maximum of 16% at 500 °C. Thus, T. chinensis is a potential feedstock for biochar and bioenergy production.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Co-production of Biochar, Bio-oil, and Syngas from Tamarix chinensis Biomass under Three Different Pyrolysis Temperatures

Irfan¹,

Lin²,

Yue³

et al. 2016

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“…El incremento en la CIC durante la pirólisis podría relacionarse con el contenido en K, Ca, Mg y Na de la biomasa, que promueve la formación de grupos oxigenados (carbonilos, carboxilos y fenólicos) en la superficie del biochar (Meszaros et al, 2007), los cuales mejoran la CIC debido a las interacciones electrostaticas (Abdel-Fattah et al, 2014). Dichas interacciones también se establecen con los iones metalicos retenidos en la estructura del biochar como resultado del aumento del pH tras el proceso de pirólisis.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…En términos generales, las muestras de biochar presentaron un alto contenido en ceniza, lo cual es importante al considerar el uso de biochar como enmienda organica con fines agrícolas, ya que el contenido en ceniza podría constituir una fuente de nutrientes inorganicos esenciales para el crecimiento de las plantas (Abdel-Fattah et al, 2014).…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…La relación molar H/C es una medida del grado de aromatización y siguió la tendencia BI < BII < BIII, mientras que la relación O/C mide el grado de carbonización, el cual siguió la misma tendencia que la relación H/C, BI < BII < BIII. Generalmente, los biochars con una relación O/C > 0.2, como es el caso del biochar BIII tienen una vida media en los suelos entre 100 y 1000 años, mientras que, los biochars con una relación molar O/C < 0.2, tienen una vida media en los suelos mayor a 1000 años (Abdel-Fattah et al, 2014). De acuerdo a esto, se espera que la estabilidad de las muestras BI y BII una vez adicionadas al suelo sea mayor que la estabilidad de la muestra BIII.…”

Section: Evaluación De Las Emisiones De Co 2 Y El Efecto Priming -Estunclassified

“…La relación molar H/C se ha usado como un indicador del grado de aromatización, mientras que la relación molar O/C es una medida del grado de carbonización (Abdel-Fattah et al, 2014;Oleszczuk et al, 2012). Tanto la relación H/C como la O/C siguieron la tendencia HM < BI < BII < BIII.…”

Section: Caracterización Inicial De Las Enmiendas Y Los Suelosunclassified

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Evaluacion del uso de residuos organicos para la produccion de biochar y su aplicacion como enmienda organica

Parra¹

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En primer lugar, quiero dedicar este trabajo a mi madre, a mi padre y a mis hermanos por su apoyo incondicional, su amor y sus consejos, y porque, a pesar de la distancia, siempre estan conmigo. Ademas, agradezco el soporte económico que me brindaron y por el cual pude desarrollar esta investigación.Agradezco a mis directores de tesis por sus enseñanzas y orientación, así como a todos los docentes, investigadores y doctorandos pertenecientes a la Universidad Politécnica de Madrid y a otras instituciones con quienes tuve la oportunidad de compartir experiencias académicas, establecer lazos de amistad, y quienes de forma directa o indirecta me ayudaron y guiaron durante todo este proceso.También quiero agradecer a mi familia mas cercana, tía, primos, primas, amigos y amigas, por su amor, apoyo, por hacerme sonreír y transmitirme energía y fortaleza para seguir adelante; en especial a mi abuelo porque con su luz y sabiduría me ayudó a convertirme en la mujer que soy ahora. A ti abuelito te agradezco y te dedico este trabajo, siempre te llevaré en mi corazón. "De los miedos nacen los corajes; y de las dudas las certezas.Los suenos anuncian otra realidad posible y los delirios otra razon. Al fin y al cabo, somos lo que hacemos para cambiar lo que somos." Eduardo Galeano 7 RESUMEN RESUMENEn la actualidad el uso de biochar ha despertado gran interés por sus supuestos aportes en la lucha contra el calentamiento global, la mejora de la calidad de los suelos y el aumento de la productividad de cultivos. Esta tesis se ha centrado en el estudio de los efectos de este material carbonoso en los suelos y en evaluar la viabilidad de gestión de diversos residuos organicos mediante procesos de pirólisis o gasificación.Con este propósito, se estudió la influencia de distintas materias primas y procesos de producción sobre las propiedades de los biochars y los impactos asociados a su uso como enmienda organica. La tesis esta estructurada en cinco capítulos.El objetivo del capítulo tres fue estudiar la influencia de la materia prima (residuos ganaderos) y de la temperatura de pirólisis sobre las propiedades de los biochars, para ello se hizo una caracterización de todos los materiales. Los resultados indican que las propiedades agronómicas de los biochars son muy variables según la biomasa empleada y las condiciones de producción. Sin embargo, en todos los casos se observó una reducción de las fracciones móviles de metales traza en los biochars.En el cuarto capítulo se determinó la influencia del biochar sobre las propiedades biológicas del suelo, con este fin, se desarrollaron dos estudios en los que se evaluaron los efectos del biochar sobre la respiración del suelo y las actividades enzimaticas. Los resultados indican que tras el proceso de pirólisis la biomasa alcanza mayor estabilidad, por lo tanto, la mineralización del carbono es menor cuando se usa biochar como enmienda organica. Sin embargo, los biochars producidos a altas temperaturas tienen un impacto negativo sobre los microorganismos del suelo.El objetivo del capítulo c...

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A Review of Biomass Resources and Thermochemical Conversion Technologies

et al. 2022

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Waste biomass has the potential to produce renewable fuels and fine chemicals. Biofuels derived from agricultural, forestry, and energy crop systems are promising resources to address climate change and minimize greenhouse gas emissions. The recent advances in various thermochemical technologies for the conversion of waste biomass to value-added biofuel products are discussed. A summarized outline of thermochemical technologies such as torrefaction, liquefaction, pyrolysis, and gasification is provided. An overview of different types and sources of biomass as well as their physicochemical properties is presented. The thermochemical conversion products and their environmental benefits are considered as well.

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Biochar from woody biomass for removing metal contaminants and carbon sequestration

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