BIOCHAR AND SOIL C AND N DYNAMICS - EFFECT OF PYROLYSIS TECHNOLOGY AND TEMPERATURE SETTINGS

Using data from incubation studies the effect of slow and fast pyrolysis on the chemical characteristics of biochar and the impact on C and N dynamics after soil incorporation was compared. Biochar was produced from wheat straw by slow pyrolysis (SP) at 525°C and by fast pyrolysis (FP) at five reactor temperatures (475- 575°C) using a Pyrolysis Centrifuge Reactor (PCR). After 115 days soil incubation 3- 12% of the added biochar-C had been emitted as CO2. The lowest cumulative emission (3%) was observed in the treatments with SP-biochar and high-temperature FP-biochar (575°C), whereas the highest emissions occurred in soil amended with low-temperature FP-biochars (475°C).

Biochar formation is a mechanism by which carbon can be rendered relatively inert and if deposited in the field biochar becomes a sink for CO2 from the atmosphere (Lehmann et al., 2006). The great C sequestration potential of biochar, together with biochar’s apparent ability to improve soil quality, as well as the pyrolysis energy products (biooil and syngas) make the pyrolysis technology a highly interesting concept - a potential ‘Win-Win-Win Scenario’, as suggested by Laird (2008). However, biochar is not just one uniform material, but is formed by the original feedstock’s physicochemical characteristics and the pyrolysis settings. Obviously, the effect of biochar incorporation is also influenced by soil type and other environmental conditions, which mean that one biochar material may improve nutrient retention and crop yields in one system, but not necessarily in another. The feedstock material used for pyrolysis has a strong influence on the initial biochar characteristics (Gaskin et al., 2008), but in terms of biochar short-term stability in soil, pyrolysis conditions seem to be most important (Zimmerman, 2010). In particular, the pyrolysis peak temperature, particle residence time and heating rate are important for the quality of the biochar produced (Sohi et al., 2010).



Copyright: © HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement
Quelle: 72. Symposium 2011 (Oktober 2011)
Seiten: 8
Preis inkl. MwSt.: € 0,00
Autor: Esben Bruun
Henrik Hauggaard-Nielsen
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