N1 Fundamentos · Lección 2 de 8 · 24 min

Cómo se produce el biochar: tecnologías y variables de proceso

Biochar y remoción de carbono

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el 25 de octubre de 2026 (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

Distinguir pirólisis lenta, rápida y gasificación por sus productos (comprender).
Relacionar la temperatura de pirólisis con el carbono y la estabilidad del biochar (analizar).
Calcular el rendimiento de carbono fijo de una carbonización (aplicar).

Conviene saber antes

Lección «Qué es el biochar y por qué remueve carbono».
Curso 3, N1: pirólisis.

Al calentar biomasa sin oxígeno se obtienen tres productos: sólido (biochar), líquido (bioaceite y agua) y gas (CO, CO₂, H₂, CH₄). Las condiciones deciden el reparto: la pirólisis lenta (calentamiento lento, tiempos de minutos a horas) maximiza el sólido; la pirólisis rápida (segundos, partícula fina) maximiza el líquido; la gasificación (más temperatura y algo de oxidante) maximiza el gas y deja poco sólido, con menos carbono.

La temperatura es la variable maestra. Al subirla, el biochar pierde rendimiento, hidrógeno y oxígeno, y gana ceniza, pH, porosidad y estabilidad (Claoston et al., 2014; Tomczyk et al., 2020). El IPCC clasifica la producción en tres rangos: baja (350–450 °C), media (450–600 °C) y alta (> 600 °C).

Figura 1Carbono orgánico del biochar por materia prima y proceso (t C/t biochar)

La gasificación deja un sólido con la mitad o menos de carbono; la cascarilla de arroz pirolizada (0,49) queda por debajo de los herbáceos y muy lejos de la madera (0,77).

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: Carbono orgánico del biochar por materia prima y proceso (t C/t biochar)
Materia prima	Pirólisis	Gasificación
Madera	0,77	0,52
Cáscaras de nuez, huesos y pepas	0,74	0,4
Herbáceos (sin arroz)	0,65	0,28
Cascarilla y paja de arroz	0,49	0,13
Estiércol	0,38	0,09
Biosólidos (lodos)	0,35	0,07

Fuente: IPCC (2019), Refinement, Vol. 4, Cap. 2, Ap. 4, tabla 4Ap.1 (intervalos de confianza del 95 % de ±39–53 % de la media).

y_{fC}=y_{\mathrm{char}}\,\frac{\%fC}{100-\%\,\mathrm{ceniza}_{\mathrm{alim}}}

Rendimiento de carbono fijo de una carbonización (Antal y Grønli, 2003): qué fracción de la biomasa sin ceniza termina como carbono fijo.

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$y_{fC}$	rendimiento de carbono fijo	adimensional
$y_{\mathrm{char}}$	rendimiento de sólido, masa de biochar / masa de biomasa seca	adimensional
$\%fC$	carbono fijo del biochar (análisis próximo)	% (bs)
$\%\,\mathrm{ceniza}_{\mathrm{alim}}$	ceniza de la biomasa alimentada	% (bs)

Ejemplo resuelto 1

Rendimiento de carbono fijo de una carbonización de cascarilla

Se carbonizan 100 kg secos de cascarilla con 19,3 % de ceniza (Tipanluisa et al., 2015) y se obtienen 38 kg de biochar con 40 % de carbono fijo (rendimiento y análisis supuestos para el ejemplo).

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$\%\,\mathrm{ceniza}$	19,3	%	Tipanluisa et al. (2015), análisis próximo
$y_{\mathrm{char}}$	0,38	—	supuesto
$\%fC$	40	%	supuesto

Aplicación directa:
$y_{fC}=0{,}38\times\frac{40}{100-19{,}3}=0{,}38\times0{,}496=0{,}188$

Resultado

y_{fC}\approx18{,}8\ \%

Interpretación: Solo una quinta parte de la biomasa orgánica termina como carbono fijo. El rendimiento de sólido (38 %) engaña: buena parte de ese sólido es ceniza que ya estaba en la cascarilla.

Ejemplo resuelto 2

Elegir la temperatura: menos biochar pero más permanente

Compara el CO₂ almacenado por tonelada de cascarilla seca procesada a temperatura media y alta si el rendimiento de biochar cae de 0,40 a 0,34 al subir la temperatura (rendimientos supuestos), con FC = 0,49 (IPCC) en ambos casos y Fperm del IPCC.

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$y_{\mathrm{media}},\,y_{\mathrm{alta}}$	0,40; 0,34	t biochar t⁻¹ cascarilla	supuesto
$F_C$	0,49	t C t⁻¹	IPCC (2019)
$F_{\mathrm{perm}}$	0,80; 0,89	—	IPCC (2019)

Temperatura media:
$0{,}40\times0{,}49\times0{,}80\times\tfrac{44}{12}=0{,}575\ \mathrm{t\,CO_2}$
Temperatura alta:
$0{,}34\times0{,}49\times0{,}89\times\tfrac{44}{12}=0{,}543\ \mathrm{t\,CO_2}$

Resultado

\Delta=-0{,}031\ \mathrm{t\,CO_2\,t^{-1}\,cascarilla}

Interpretación: Con estos supuestos, la ganancia de permanencia no compensa la pérdida de rendimiento. En la realidad el FC también sube con la temperatura; la decisión se toma con el análisis del lote, no con la intuición «más caliente es mejor».

Figura 2Tres tipos de reactor para producir biochar: horno de lote, retorta y reactor continuo de tornillo.

Lo que no es evidente. La EBC eliminó el antiguo mínimo de 50 % de carbono orgánico para llamar «biochar» a un producto, porque los biochars de residuos de cultivo, como la paja y las cascarillas, suelen quedar por debajo de ese valor y aun así funcionan bien en usos agrícolas e industriales (EBC, 2023). La cascarilla de arroz, con su sílice, es elegible; lo que se exige es declarar el carbono y cumplir la relación H/Corg < 0,7.

Ejercicios

Cálculo●○○
Una retorta procesa 2 t/d de cascarilla seca con un rendimiento de biochar de 0,40 (supuesto). Con FC = 0,49 y Fperm = 0,80, ¿cuánto CO₂ almacena al año (300 días de operación)?
Ver la solución
2 × 300 × 0,40 × 0,49 × 0,80 × 44/12 = 345 t CO₂/año (bruto, antes de descontar emisiones del proceso).
Criterio●○○
¿Por qué la gasificación es mala opción si el objetivo principal es almacenar carbono?
Ver la solución
Porque maximiza el gas y deja un sólido con poco carbono: para la cascarilla, el IPCC da 0,13 t C/t en gasificación frente a 0,49 en pirólisis. Se gana energía y se pierde almacenamiento.
Criterio●●○
Un horno de lote abierto no registra la temperatura. ¿Qué Fperm le asigna VM0044 v1.2 y qué implica para el productor?
Ver la solución
Un valor por defecto de 0,56, inferior al 0,65 de la baja temperatura: si no se mide, se presume lo peor. Medir y registrar la temperatura mejora directamente los créditos.

Autoevaluación

¿Qué proceso maximiza el rendimiento de sólido?
1. Pirólisis rápida
2. Pirólisis lenta
3. Gasificación
4. Combustión
Ver la respuesta
Respuesta: B. La pirólisis lenta favorece las reacciones secundarias que forman carbón; la rápida maximiza el líquido.
Al subir la temperatura de pirólisis, el biochar…
1. gana rendimiento y pierde estabilidad
2. pierde rendimiento y gana estabilidad, ceniza y pH
3. no cambia
4. pierde ceniza
Ver la respuesta
Respuesta: B. Claoston et al. (2014) lo midieron en cascarilla y raquis: más porosidad, ceniza y pH; menos rendimiento, H, C y N.
¿Qué hizo la EBC con el mínimo de 50 % de carbono?
1. Lo subió a 80 %
2. Lo eliminó: ahora se declara el Corg
3. Lo mantuvo
4. Lo bajó a 10 %
Ver la respuesta
Respuesta: B. La versión 10.3 (2023) explica que el criterio no distinguía bien y excluía biochars útiles de cascarillas y pajas.

Referencias

IPCC. (2019). Appendix 4: Method for estimating the change in mineral soil organic carbon stocks from biochar amendments: Basis for future methodological development. En 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (Vol. 4, Cap. 2). IPCC/IGES. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/pdf/4_Volume4/19R_V4_Ch02_Ap4_Biochar.pdf
Antal, M. J., & Grønli, M. (2003). The art, science, and technology of charcoal production. Industrial & Engineering Chemistry Research, 42(8), 1619–1640. https://doi.org/10.1021/ie0207919
Claoston, N., Samsuri, A. W., Ahmad Husni, M. H., & Mohd Amran, M. S. (2014). Effects of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of empty fruit bunch and rice husk biochars. Waste Management & Research, 32(4), 331–339. https://doi.org/10.1177/0734242X14525822
Tomczyk, A., Sokołowska, Z., & Boguta, P. (2020). Biochar physicochemical properties: Pyrolysis temperature and feedstock kind effects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 19(1), 191–215. https://doi.org/10.1007/s11157-020-09523-3
European Biochar Certificate. (2023). Guidelines for a sustainable production of biochar (Versión 10.3E, 5 de abril de 2023). Carbon Standards International. https://www.european-biochar.org/media/doc/2/version_en_10_3.pdf
Verra. (2025). VM0044 Biochar utilization in soil and non-soil applications (Versión 1.2, 27 de junio de 2025; revisión menor de la versión 1.1). Verified Carbon Standard. https://verra.org/methodologies/vm0044-methodology-for-biochar-utilization-in-soil-and-non-soil-applications/
Tipanluisa, L., Moreno, G., Guasumba, J., Celi, S., & Molina, J. (2015). Estudio experimental de la combustión de la cascarilla de arroz en una cámara de lecho fijo. Revista de la Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Cuenca. https://publicaciones.ucuenca.edu.ec/ojs/index.php/quimica/article/download/337/284/1143

Para profundizar

Antal, M. J., & Grønli, M. (2003). The art, science, and technology of charcoal production. Industrial & Engineering Chemistry Research, 42(8), 1619–1640. — Revisión clásica de la ciencia de la carbonización: rendimientos, reacciones secundarias y diseño de reactores.
Tomczyk, A., Sokołowska, Z., & Boguta, P. (2020). Biochar physicochemical properties: Pyrolysis temperature and feedstock kind effects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 19(1), 191–215. — Cómo cambian pH, superficie, CEC y carbono con la temperatura y la materia prima; muy usada como marco teórico.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). Cómo se produce el biochar: tecnologías y variables de proceso (Versión 2026-10) [Lección del curso «Biochar y remoción de carbono»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/biochar-y-remocion-de-carbono/produccion-de-biochar/

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