karbonisering

Karbonisering, eller karbonisering, er en prosess der et materiale omdannes til en karbonholdig fast fase gjennom oppvarming i fravær av oksygen eller ved reaksjon med karbondioksid. Begrepet brukes i flere fagfelt, blant annet i materialvitenskap, byggteknikk og prosessindustri. To hovedretninger skilles ofte: pyrolysebasert karbonisering og kjemisk karbonatisering.

Ved pyrolyse oppvarmes organiske materialer som tre, biomasse eller kull under begrenset oksygen. Volatile forbindelser fordampes, mens en fast karbonrest (trekol, biokarbon eller coke) blir igjen. Prosessen gir et karbonrikt materiale og brukes til produksjon av trekull, aktivt karbon og grafitt-typer. Kjemisk karbonatisering beskriver reaksjonen mellom CO2 og kalk i materialer, ofte dokumentert i betong, hvor karbondioksid diffunderer inn og reagerer med kalsiumhydroksid til kalsiumkarbonat.

I bygg og anlegg er karbonatisering av betong en viktig faktor for holdbarhet. Når alkaliniteten faller, kan stål i armeringen korrodere i fuktige miljøer. Fremskritt avhenger av fuktighet, temperatur, porøsitet og type sement. Forebygging inkluderer bruk av lavalkaliske eller tilleggssementstoffer, overflatebeskyttelse og kontroll av fuktnivå.

Praktiske anvendelser inkluderer utvikling av aktivt karbon og karbonfibreprodukter, samt jordforbedrende biochar i klimapolitiske sammenhenger ved karbonlagring. Karbonisering er dermed en bred betegnelse for både termisk omforming av organisk materiale og de kjemiske reaksjonene som involverer karbon i materialer.