生物質（例如木材或谷物）的焦化是一種溫和的熱解形式，溫度通常在 200 到 320 °C 之間。 焦化改變生物質的特性，為燃燒和氣化應用提供更好的燃料質量。 焦化產生相對干燥的產品，從而減少或消除其有機分解的可能性。 焦化與致密化相結合，創造了 20 至 21 GJ/噸低熱值 (LHV) 的能量密集型燃料載體。 焦化使材料發生美拉德反應。 碳化生物質可用作能量載體或用作生產生物基燃料和化學品的原料。

生物質可以是一種重要的能源。 然而，潛在的生物質資源種類繁多，每一種都有其獨特的特點。 為了創建高效的生物質能源鏈，生物質的烘焙與致密化（造粒或壓塊）相結合，是通過使其更易于運輸和儲存來克服開發大規模可持續能源解決方案的后勤挑戰的有希望的一步。 顆粒或煤球比它們的來源生物質具有更高的密度、更少的水分，并且在儲存中更穩定。

焦化是在 200 至 320 °C（392 至 608 oF）下對生物質進行熱化學處理。 它是在大氣壓和無氧條件下進行的，在烘焙過程中，生物質中所含的水分和多余的揮發物被釋放出來，生物聚合物（纖維素、半纖維素和木質素）部分分解，釋放出各種類型 揮發物。最終產品是剩余的固體、干燥、變黑的材料，稱為烘焙生物質或生物煤。

在此過程中，生物質通常會損失 20% 的質量（絕干基）和 10% 的熱值，而體積沒有明顯變化。 這種能量（揮發物）可用作烘焙過程的加熱燃料。生物質被烘焙后，可以使用傳統的致密化設備將其致密化，通常是壓塊或顆粒，以增加其質量和能量密度并改善其疏水性 特性。 與原始生物質不同，最終產品可以排斥水，因此可以儲存在潮濕空氣或雨中，而水分含量或熱值不會發生明顯變化。

烘焙的歷史可以追溯到 19 世紀初，氣化爐在第二次世界大戰期間被大規模使用。

烘焙和致密化生物質在不同市場上具有多種優勢，這使其成為與傳統生物質木屑顆粒相比具有競爭力的選擇。

18-20 GJ/m3 的能量密度——相比之下，天然xxx煤的每噸熱含量為 26 至 33 千兆焦耳——與致密化（造粒或壓塊）相結合時，可以實現 10-11 GJ/m3 的能量密度 原始生物質，推動運輸成本降低 40-50%。 重要的是，造粒或壓塊主要是增加能量密度。 單獨的焦化通常會降低能量密度，盡管它使材料更容易制成顆粒或煤球。

焙燒生物質可由產生相似產品特性的多種原始生物質原料生產。 大多數木質和草本生物質由三種主要的聚合物結構組成：纖維素、半纖維素和木質素。 這些一起被稱為木質纖維素。 焦化主要從這些結構中驅動水分和富氧和富氫官能團，在所有三種情況下產生類似的炭狀結構。 因此，大多數生物質燃料，無論其來源如何，都生產出具有相似特性的烘焙產品——除了灰分特性，這在很大程度上反映了原始燃料的灰分含量和成分。

焙燒生物質具有疏水性，即排斥水，當與致密化相結合時，可以在露天進行大量儲存。

停止所有生物活動，降低火災風險并停止腐爛等生物分解。

生物質的焦化導致生物質的可磨性提高。 這可以提高現有燃煤發電站的共燃效率或用于生產化學品和運輸燃料的氣流床氣化。

碳化生物質為不同的市場增加了價值。 生物質通常提供了一種降低二氧化碳排放的低成本、低風險途徑。 當需要大量時，烘焙可以使來自遙遠來源的生物質價格具有競爭力，因為密度更大的材料更容易儲存和運輸。

木粉燃料：

• • 碳化木粉可以磨成細粉，壓縮時類似于液化石油氣 (LPG)。