carbonisatie

Carbonisatie is een thermochemisch proces waarbij organisch materiaal bij afwezigheid of beperkte zuurstoftoevoer wordt verhit. Door de verhitting verdwijnen vluchtige bestanddelen en blijft een koolstofrijke rest over. Het eindproduct kan houtskool zijn bij houtige materialen, coke bij kool- of olieproducten, of een koolstofrijke char, afhankelijk van het gebruikte materiaal en de procesomstandigheden.

Tijdens de carbonisatie worden bij verschillende typen pyrolyse de resultaten anders. Slow pyrolysis gebeurt bij lage tot middelhoge temperaturen met lange verblijftijden en levert voornamelijk vast koolstofrijk materiaal (char). Fast pyrolysis werkt met een hoge verwarmingssnelheid en geeft doorgaans meer vloeibare producten (bio-oil) en gas, met relatief minder vast char. Typische temperatuurramingen liggen voor houtachtige materialen rond 350-600 °C voor houtskool, hoger voor coke-productie. Gasificatie is een verwant proces waarbij gedeeltelijke verbranding plaatsvindt en vooral een synthetisch gas oplevert.

Geologische carbonisatie verwijst naar de langdurige koolvorming van plantenresten onder druk en hitte, wat in de aardlagen heeft geleid tot steenkool. Door opeenvolgende stadia ontstaan onder meer turf, ligniet, bitumineuze kool en uiteindelijk antraciet.

Toepassingen zijn divers. Coke wordt traditioneel gebruikt als reductiemiddel in de ijzer- en staalindustrie. Char of biochar, geproduceerd uit biomassa, kan dienen als bodemverbeteraar en koolstofopslag, terwijl activa kool en andere koolstofmaterialen gebruikt worden in filtratie en energieopslag. Milieuoverwegingen betreffen emissies tijdens pyrolyse en de efficiëntie van koolstofretentie; gecontroleerde processen kunnen bijdragen aan duurzame koolstofcyclus en biobased productie.