ギガトンスケールの持続可能なバイオチャー生産を実現するための工業熱化学とプロセス技術

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Process engineers and thermochemistry researchers can identify key reactor designs and scale-up challenges for next-generation biochar production.

🏢実務担当者:Biochar producers and project developers gain insights into commercially validated technologies and market dynamics for CDR project planning.

🏛政策担当者:Policymakers can assess the readiness of biochar as a large-scale CDR option and review necessary support for industrial deployment.

抄録 バイオ炭は持続可能な炭素材料であり、その生産は、ギガトン（Gt）規模の大気中炭素隔離を実現できる数少ない認められた二酸化炭素除去（CDR）経路の一つを代表するものである。持続可能なバイオ炭生産のための産業規模の技術開発は、世界的な展開を可能にし、その潜在能力を最大限に発揮するために極めて重要である。バイオ炭の基礎と応用については広範にレビューされているが、大規模生産技術とプロセス工学に特化したレビューは依然として限られている。本研究は、熱化学変換技術、熱分解反応器、実証済みの成功プロセス、スケールアップの課題、および産業用バイオ炭生産の機会を包括的に評価するものである。本レビューはまず、熱化学変換技術、熱分解メカニズム、およびバイオ炭生成を支配する主要パラメータを概説する。次に、主要な反応器構成を批判的に論じ、それぞれの長所と限界を強調する。また、バイオ炭技術の世界的な導入状況を新たにマッピングし、商業的に検証された熱分解プロセスを紹介する。熱およびエネルギー管理、環境影響、適用と市場のダイナミクス、CDRの便益を含む、持続可能な展開に向けた主要なスケールアップ課題と経路が評価される。最後に、次世代熱分解技術と持続可能なバイオ炭生産を前進させるために必要な将来の研究方向性と工学的戦略が特定される。本レビューは、プロセス革新を導き、気候変動緩和のためのGt規模のCDRソリューションとしてのバイオ炭の世界的展開を加速するための統合的枠組みを提供することを目的とする。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

ABSTRACT Biochar is a sustainable carbon material whose production represents one of the few recognized carbon dioxide removal (CDR) pathways capable of delivering gigaton (Gt)‐scale atmospheric carbon sequestration. Developing industrial‐scale technologies for sustainable biochar production is pivotal for enabling global deployment and realizes its full potential. Although the fundamentals and applications of biochar have been extensively reviewed, reviews dedicated to large‐scale production technologies and process engineering remain limited. This work comprehensively evaluates thermochemical conversion technologies, pyrolysis reactors, demonstrated successful processes, scale‐up challenges, and opportunities for industrial biochar production. This review first outlines thermochemical conversion techniques, pyrolysis mechanisms, and key parameters governing biochar formation. It then critically discusses major reactor configurations, highlighting their respective strengths and limitations. It also novelly maps the global implementations of biochar technologies and showcases commercially validated pyrolysis processes. Major scale‐up challenges and pathways toward sustainable deployment, including heat and energy management, environmental impacts, application and market dynamics, and CDR benefits, are assessed. Finally, future research directions and engineering strategies required to advance next‐generation pyrolysis technologies and sustainable biochar production are identified. This review aims to provide an integrated framework to guide process innovation and accelerate the global deployment of biochar as a Gt‐scale CDR solution for climate change mitigation.

• openalex https://doi.org/10.1002/sus2.70079first seen 2026-06-20 05:44:55