Carbonisation

Définition

La carbonisation est définie comme la formation de matériaux carbonés (charbon) à partir de matières organiques. Les méthodes de carbonisation pour la formation de carbones poreux à partir de sources de biomasse dépendent des matériaux initiaux.

La carbonisation est un processus dans lequel un combustible est chauffé sans air pour produire du carbone poreux solide. Le coke est produit commercialement par carbonisation du charbon, à haute ou basse température.

Schéma de la carbonisation de la biomasse :

Processus de carbonisation complet avec toutes ses étapes jusqu'à ce que les produits visés soient atteints. Il montre également à quoi la biomasse devrait ressembler à chaque étape. La source de chaleur pour ce processus complet devrait être par un moyen d'énergie renouvelable comme initialement la partie brûlante de la biomasse brute ou par le chauffage solaire. Le chauffage électrique n'est viable que dans la recherche mais inapplicable et non rentable à l'échelle industrielle.

Explications

La production de combustible solide à base de biomasse est pratiquée depuis des milliers d'années grâce à la carbonisation fournissant aux premiers peuples du charbon de bois à des fins de chauffage et d'extraction de minerai de fer. Le processus de carbonisation se déroule lentement en chauffant la biomasse à des températures élevées dépassant 400 °C et pendant plusieurs heures. Les produits de ce processus sont le charbon de bois lorsqu'il est utilisé comme combustible, le biochar lorsqu'il est utilisé comme engrais ou amendement du sol, le biocoke pour l'extraction des métaux et enfin le charbon actif lorsque le charbon de bois ordinaire est valorisé à des fins d'adsorption et de purification.

✅ La carbonisation du béton est le processus par lequel le dioxyde de carbone dans l'air pénètre dans le béton, réagit chimiquement avec l'hydroxyde de calcium dans la pâte de ciment et génère du carbonate de calcium et de l'eau pour réduire l'alcalinité du béton, également appelée neutralisation.

L'étape de carbonisation des polymères a été étudiée par analyse thermogravimétrique. Au cours de la carbonisation, le polymère est converti en carbone par élimination des groupes fonctionnels et condensation. A des températures autour de 650 K, une diminution de poids est observée pour tous les polymères, indiquant qu'une carbonisation a lieu. De plus, le porogène est éliminé à cette température.

⭐ La carbonisation des fibres de rayonne est effectuée dans la plage de température de 1 000 à 1 500 °C dans une atmosphère inerte, bien que l'utilisation d'atmosphères réactives ait également été suggérée. Le temps de carbonisation est généralement de quelques secondes. La carbonisation à des températures plus élevées sous tension améliore les propriétés mécaniques. Cependant, la tension pendant la graphitisation au-dessus de 2 500 °C s'est avérée améliorer davantage les propriétés mécaniques. La graphitisation s'effectue pendant une fraction de seconde sous contrainte. Le module de Young de la fibre résultante est directement lié à la température de graphitisation.

En rapport avec "carbonisation"

• carbonylation

  

  La carbonylation fait référence à des réactions chimiques qui introduisent du monoxyde de carbone dans des substrats organiques et inorganiques.

• carbonyle

  

  Un carbonyle est un groupe fonctionnel organique avec un atome de carbone lié par une double liaison à un atome d'oxygène.

• charbon actif

  

  Le charbon actif décrit une famille d'adsorbants carbonés à structure cristalline avec une porosité très développée en interne.

• graphite

  

  Le graphite détermine une forme cristallisés du carbone naturel, ou de création artificielle, de couleur gris-noir, tendre et friable.