Sản xuất nhiệt phân
Trong hàng ngàn năm, than củi đã được sử dụng làm nhiên liệu và quy trình sản xuất than củi rất đơn giản: Gỗ, rơm rạ hoặc chất thải nông nghiệp được đốt trong môi trường thiếu oxy- và tạo thành chất là than củi. Phương pháp truyền thống bao gồm việc phủ đất lên sinh khối đã được đốt cháy để cho phép quá trình đốt cháy kéo dài và không có ngọn lửa.
Việc sản xuất than-công nghiệp ở quy mô lớn bằng phương pháp truyền thống là không thực tế. Các nhà nghiên cứu đã chuyển sang "nhiệt phân"-sự phân hủy chất hữu cơ ở nhiệt độ cao-có kiểm soát trong môi trường thiếu oxy-. Ngoài than củi, quá trình nhiệt phân còn tạo ra các sản phẩm phụ như khí tổng hợp và nhựa đường lỏng, cả hai đều có thể được sử dụng làm nhiên liệu để phát điện hoặc sưởi ấm. Sản lượng than sinh học phụ thuộc vào tốc độ của quá trình nhiệt phân. Nhiệt phân nhanh tạo ra than sinh học, khí tổng hợp và-dầu sinh học, trong khi nhiệt phân chậm tạo ra 50% than củi và một lượng nhỏ dầu. Viện Quản lý và Phát triển bền vững ở Anh cho rằng do các thiết bị nhiệt phân hiện đại có thể hoạt động hoàn toàn bằng khí tổng hợp nên năng lượng tạo ra gấp 3 đến 9 lần chi phí năng lượng cần thiết.
Trong những năm gần đây, công nghệ sản xuất công nghiệp và tiêu chuẩn sản phẩm than sinh học không ngừng phát triển. Ví dụ, vào năm 2025, quy trình sản xuất bột siêu mịn thực vật tự nhiên và các sản phẩm do Công ty TNHH Thiết bị Thông minh Belka (Thanh Đảo) phát triển đã thông qua Chứng nhận Carbon và Bền vững Quốc tế ISCC PLUS của EU. Thiết bị khí hóa bột siêu mịn thực vật tự nhiên của họ, được phát triển với sự hợp tác của một công ty Mỹ, sử dụng-công nghệ nhiệt phân hiệu suất cao, tạo ra các sản phẩm than sinh học có độ tinh khiết cao, khả năng cô lập cacbon cao và hàm lượng tro thấp.
Biến chất thải thành tài nguyên có giá trị
Nhiều vật liệu khác cũng có thể được sử dụng để sản xuất than củi, chẳng hạn như lượng lớn chất thải động vật và thực vật được tạo ra từ quá trình nông nghiệp-rơm lúa mì, vỏ hạt, phân bón, v.v.; và-chất thải do con người tạo ra-như bùn thải hoặc rác thải sinh hoạt khác. Sử dụng phế liệu để sản xuất than sinh học còn có tác dụng giảm carbon gấp đôi. Nếu chất thải được để phân hủy tự nhiên, nó sẽ tạo ra khí mê-tan. Khí mê-tan cũng là một loại khí nhà kính và tác động của nó đến hiệu ứng nhà kính gấp hơn 20 lần so với carbon dioxide.
Tuy nhiên, thách thức nằm ở chỗ làm thế nào để thu gom những vật liệu phế thải này một cách kinh tế và hiệu quả. Trong "Mười công nghệ để cứu hành tinh", Chris Goodall viết: "Việc tổ chức-các hoạt động sản xuất than sinh học và hấp thụ carbon quy mô lớn trên toàn cầu cũng như trả tiền cho nông dân để chôn than sinh học trong đất là một điều khó thực hiện".
Hơn nữa, nông dân sẽ cần được trang bị thiết bị mới để xử lý chất thải này. Đối với quản lý chất thải đô thị, điều quan trọng là tách chất thải hữu cơ có thể chuyển đổi thành than sinh học khỏi chất thải khác và chứng minh rằng điều này hiệu quả kinh tế hơn so với việc chôn lấp chất thải.
Viện Quản lý và Phát triển Bền vững gợi ý rằng sản xuất than sinh học có thể được thực hiện thông qua sự kết hợp giữa-quy mô nhỏ và phương pháp công nghiệp, đồng thời với một số cải tiến, than sinh học có thể được sản xuất một cách tiết kiệm và hiệu quả ở các khu vực thành thị, nông thôn và thậm chí cả những khu vực nghèo khó.
