Выбор сырья, температура и тип пиролиза влияют на характеристики биоугля: всеобъемлющий обзор с метаанализом данных

Различные исследования показали, что выбор сырья, температура пиролиза и тип пиролиза влияют на конечные физико-химические характеристики биоугля. Однако обобщающих анализов решений, принимаемых до производства биоугля, и их взаимосвязи с характеристиками биоугля практически не проводилось. Поэтому целью настоящей работы было помочь исследователям, заинтересованным сторонам и практикам в области биоугля принимать более обоснованные решения относительно влияния этих трех основных параметров на конечный продукт. На основе примерно 5400 рецензируемых журнальных статей и более 50 800 отдельных точек данных мы выявили параметры, влияющие на конечные физические и химические свойства биоугля, общее содержание питательных веществ и, что, возможно, еще важнее, инструменты, которые можно использовать для прогнозирования доступности питательных веществ в биоугле. Согласно собранному обширному набору данных, тип пиролиза (быстрый или медленный) играет незначительную роль в формировании физико-химических (неорганических) характеристик биоугля; между различными способами производства выявлено мало различий. Однако температура пиролиза влияет на долговечность биоугля: температуры выше 500 °C обычно приводят к увеличению периода полураспада, то есть более чем до 1000 лет. Более высокие температуры пиролиза также приводили к получению биоугля с большим общим содержанием углерода и удельной площадью поверхности (SSA), что может способствовать улучшению физико-химических свойств почвы. Вместе с тем собранные данные показывают, что наибольшее влияние на свойства биоугля оказывает выбор сырья. Удельная площадь поверхности максимальна у биоугля из древесного сырья; в сочетании с температурой пиролиза это, вероятно, может способствовать более значительным изменениям физических характеристик почвы по сравнению с биоуглем из других видов сырья. Биоуголь из сельскохозяйственных культур и других травянистых растений, по-видимому, обладает более высокой катионообменной емкостью, чем другие виды биоугля; в сочетании с температурой пиролиза это потенциально может приводить к более длительным изменениям удержания питательных веществ в почве. Собранные данные также свидетельствуют о том, что можно с приемлемой точностью прогнозировать...