تاثیر دمای پیرولیز و منبع زیست توده بر ویژگی های فیزیکو شیمیایی بیوچار

یکی از رهیافت های رایج غلبه بر مشکل دفع ضایعات آلی حاصل از فعالیتهای کشاورزی تبدیل آنها به بیوچار است. اما نقش نوع پس ماند و دمای پیرولیز بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی بیوچار هنوز به خوبی درک نشده است. در این مطالعه نمونه های بیوچار از بیوماس های اولیه مختلف همانند تفاله چای، چوب درخت سیب، کاه گندم و پوسته گردو در دماهای 300و400و500و600 درجه سلسیوس با زمان ماندگاری یک ساعت تولید شدند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای پیرولیز، عملکرد بیوچار کاهش معناداری یافت. بیشینه و کمینه عملکرد در بیوچار حاصل از پوسته گردو در دمای 300 درجه و چوب درخت سیب در دمای 600 به ترتیب برابر 2/69 و 9/19 درصد حاصل شد. پ هاش بیوچارهای تولید شده دارای دامنه 5.3 تا 9.7 بودند و مقدار پ هاش و محتوای خاکستر در تمام نمونه ها با افزایش دمای پیرولیز به استسنای پوست گردو افزایش یافت. غلظت کل عناصر فسفر، کلسیم، پتاسیم، سدیم، آهن، روی، مس و منگنز و غلظت قابل جذب پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر با افزایش دمای پیرولیز به استسنای بیوچار حاصل از پوسته گردو افزایش یافت. بر طبق نتایج آنالیز CHN، با افزایش دما غلظت کل کربن افزایش و نیتروژن و هیدروژن کاهش یافتند. همچنین پ هاش تا 72 ساعت کاهش و سپس تقریبا به شرایط پایدار رسید. رابطه بین پ هاش و مقدار کربنات کلسیم نزدیک و خطی بود. طیف سنجی  FT-IR نمونه ها نشان داد که کربن آروماتیک با افزایش دما افزایش یافت. همچنین با افزایش دمای پیرولیز متوسط قطر منافذ کاهش اما حجم میکروپورها افزایش یافت که منجر به افزایش سطح ویژه نمونه های بیوچار شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که بیوچارهای تولیدی در دمای 300 و 400 درجه سلسیوس به دلیل pH و EC پایین و عملکرد بالا ممکن است از پتانسیل کودی در خاک های آهکی برخوردار باشند.