Herstellung

Die Pflanzenkohletechnologie ist nach derzeitigem Kenntnisstand eine der wenigen Negativemissionstechnologien (NET), die CO₂ nachweislich  langfristig binden kann und technologisch so weit entwickelt ist, um skaliert zu werden. Viele andere NETs sind weder in ihrer Technologie noch in ihrer Kosteneffizienz weit genug entwickelt, um kostengünstig bedeutende Mengen an CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen. [1]

Pflanzenkohle besteht aus Biomasse (z. B. Äste, Blätter, Holzschitzel, etc.). Biomasse enthält Kohlenstoff, der durch Fotosynthese von den Pflanzen aus dem CO₂ der Atmosphäre aufgenommen wurde. Durch die Pyrolyse (ähnlich wie eine Verkohlung) der Biomasse entsteht Pflanzenkohle. Unter Pyrolyse wird die thermische Umwandlung chemischer Verbindungen durch hohe Temperaturen (350 - 600 °C) unter anaeroben Bedingungen, das bedeutet unter Ausschluss von Sauerstoff, verstanden. Durch den Mangel an Sauerstoff findet kein Verbrennungsprozess statt. Stattdessen wird die Biomasse verkohlt und 30 bis 50 % des in der Biomasse enthaltenen Kohlenstoffs wird langfristig in der Kohle gespeichert.

Bei der Pyrolyse entstehen neben der Pflanzenkohle als Feststoff, auch gasförmige und flüssige bzw. teerartige Produkte. Letztere beiden Produkte eigenen sich gut für eine energetische Weiternutzung, z. B. zum Heizen von Gebäuden.

Um Pflanzenkohle und ihre bodenverbessernden Eigenschaften im landwirtschaftlichen Bereich nutzen zu können, ist es wichtig, dass die Kohle mit Nährstoffen „aufgeladen“ wird. Würde sie ohne Aufladung in die Erde eingearbeitet werden, würde dem Boden aufgrund der sehr porösen und negativ geladenen Oberfläche der Kohle Nährstoffe entzogen werden. Um dies zu verhindern, wird die Kohle mit Gülle, Mist oder anderen nährstoffreichen Substanzen vermischt. Die nun mit Nährstoffen aufgeladene Pflanzenkohle kann in die Erde eingebracht werden und dient dem Boden als Speicher für Wasser und Nährstoffe sowie den Mikroorganismen als Lebensraum.

[1] Smith S. M. et al. (2023). The State of Carbon Dioxide Removal - 1st Edition. The State of Carbon Dioxide Removal. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/W3B4Z.