Durant la preparació del biochar, els principals mètodes de preparació es poden dividir en piròlisi i carbonització hidrotermal, depenent de la tecnologia de piròlisi utilitzada. Diversos factors clau influeixen en el procés de preparació del biochar, com ara la temperatura de carbonització, la velocitat de carbonització, la pressió de carbonització, el temps de residència de la reacció, els catalitzadors utilitzats, el temps de residència del gas i el tipus de biomassa. Aquests factors determinen col·lectivament les propietats i el rendiment del biochar final.
Piròlisi:
Piròlisi lenta: realitzada a temperatures més baixes (300-650 graus) i temps de reacció més llargs (generalment menys de 30 minuts), produint principalment gasos i biocarb sòlid. La piròlisi lenta es caracteritza per un alt rendiment de biochar, que pot arribar al 35%.
Piròlisi ràpida: realitzada a temperatures relativament altes i velocitats d'escalfament molt ràpides, amb un temps de residència del producte molt curt, produint principalment bio-oli i una petita quantitat de biochar, amb un rendiment de biochar d'aproximadament un 12% o menys.
Piròlisi de microones: utilitza energia de microones per escalfar directament la biomassa, donant lloc a una velocitat d'escalfament ràpida i un funcionament senzill. Tot i que la piròlisi de microones té un baix rendiment de biochar, ofereix una utilització d'energia més eficient i velocitats de reacció més ràpides.
Carbonització hidrotèrmica:
Aquest mètode implica reaccionar la biomassa en aigua subcrítica o supercrítica a 200-300 graus en un sistema segellat. No requereix un assecat previ de les matèries primeres i és adequat per al processament de biomassa amb alt contingut d'humitat. Els productes de carbonització hidrotèrmica tenen un alt contingut de carboni i el procés és controlable, el que el fa adequat per preparar materials de carboni uniformes.
Gasificació:
La biomassa es gasifica a altes temperatures en un gasificador per produir gasos combustibles i biocarbó. Segons si s'utilitza un agent gasificant, es pot dividir en gasificació amb un agent gasificant (com ara aire, vapor, oxigen, etc.) i gasificació sense agent gasificant (gasificació per destil·lació en sec). Aquest mètode pot reduir significativament el contingut d'altres elements del biochar.
Mètodes d'activació:
Activació àcida: Biochar es tracta amb àcids (com l'àcid fosfòric, àcid sulfúric) per millorar les seves propietats físiques i capacitat d'adsorció, i millorar la seva activitat química.
Activació alcalina: la biomassa o biocarb es tracta en una solució alcalina per augmentar la superfície específica i la densitat de porus, i millorar la capacitat d'adsorció de substàncies carregades negativament. Activació per impregnació metàl·lica: Introducció de metalls o sals metàl·liques abans o després de la piròlisi per dotar al biocarb de propietats catalitzadores i d'adsorció específiques.
Activació de gas: Tractament de biocarbàbil amb gasos (com vapor, CO₂, ozó, etc.) a altes temperatures per augmentar la seva superfície i estructura de porus.
