По време на приготвянето на биовъглен, основните методи за приготвяне могат да бъдат разделени на пиролиза и хидротермална карбонизация, в зависимост от използваната технология за пиролиза. Няколко ключови фактора влияят върху процеса на приготвяне на биовъглен, включително температура на карбонизация, скорост на карбонизация, налягане на карбонизация, време на престой на реакцията, използвани катализатори, време на престой на газ и вида на биомасата. Тези фактори заедно определят свойствата и добива на крайния биовъглен.
Пиролиза:
Бавна пиролиза: Провежда се при по-ниски температури (300-650 градуса) и по-дълги реакционни времена (обикновено по-малко от 30 минути), като се произвеждат главно газове и твърд биовъглен. Бавната пиролиза се характеризира с висок добив на биовъглен, който може да достигне 35%.
Бърза пиролиза: Провежда се при относително високи температури и много бързи скорости на нагряване, с много кратко време на престой на продукта, като основно се произвежда био-масло и малко количество биовъглен, с добив на биовъглен от приблизително 12% или по-малко.
Микровълнова пиролиза: Използва микровълнова енергия за директно нагряване на биомасата, което води до бърза скорост на нагряване и лесна работа. Въпреки че микровълновата пиролиза има нисък добив на биовъглен, тя предлага по-ефективно използване на енергията и по-бързи скорости на реакция.
Хидротермална карбонизация:
Този метод включва реакция на биомаса в подкритична или суперкритична вода при 200-300 градуса в запечатана система. Не изисква предварително изсушаване на суровините и е подходящ за преработка на биомаса с високо съдържание на влага. Продуктите за хидротермална карбонизация имат високо съдържание на въглерод и процесът е контролируем, което го прави подходящ за получаване на еднородни въглеродни материали.
Газификация:
Биомасата се газифицира при високи температури в газификатор за получаване на горими газове и биовъглен. В зависимост от това дали се използва газифициращ агент, той може да бъде разделен на газификация с газифициращ агент (като въздух, пара, кислород и др.) и газификация без газифициращ агент (суха дестилационна газификация). Този метод може значително да намали съдържанието на други елементи в биовъглен.
Методи за активиране:
Киселинно активиране: Biochar се третира с киселини (като фосфорна киселина, сярна киселина), за да се подобрят неговите физични свойства и адсорбционен капацитет и да се подобри неговата химическа активност.
Алкално активиране: Биомасата или биовъгленът се обработват в алкален разтвор, за да се увеличи специфичната повърхност и плътността на порите и да се подобри адсорбционният капацитет на отрицателно заредени вещества. Активиране на импрегниране на метали: Въвеждане на метали или метални соли преди или след пиролиза за придаване на биовъглен със специфични каталитични и адсорбционни свойства.
Активиране на газ: Третиране на биовъглен с газове (като пара, CO₂, озон и др.) при високи температури, за да се увеличи неговата повърхностна площ и структура на порите.
