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Accès ouvert déclaré 2026 article

Operational performance and cost–performance trade-offs of low-cost, farmer-scale biochar kilns

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Rattachement africain : us, Ghana, in. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Smallholder adoption of biochar remains constrained by the limited availability of affordable, reliable, field-validated production technologies. Here we evaluated the operational performance, repeatability, and cost–performance trade-offs of three locally fabricable, low-cost, farmer-scale biochar kilns spanning a gradient of oxygen control: an open flame-curtain kiln (Type A; Traditional Oregon Kiln), a controlled-draft flame-curtain kiln (Type B), and an indirect-heat retort (Type C). Sixty batch trials ( n = 5 per kiln × feedstock cell) used four representative Midwestern agroforestry residues. Mean gravimetric biochar yields differed sharply: 22.3% (Type A), 31.5% (Type B), and 46.5% (Type C), with corresponding mean peak temperatures of 510, 460, and 385 °C. A linear mixed-effects model (kiln fixed; feedstock and the kiln × feedstock interaction random), complemented by variance partitioning, identified kiln architecture as the dominant driver of yield, accounting for 92.4% of total variance ( η 2 = 0.924; Cliff’s δ = 1.00 for all pairwise contrasts). Feedstock and the interaction together explained less than 1%, and the residual 6.7%. A generalized additive model showed that peak operating temperature alone explained 92% of the deviance in yield ( r = − 0.957 , p < 1 0 − 32 ); processing time was a much weaker, design-driven correlate. Yield repeatability was highest in Type B (CV = 6.8%), comparable in Type C (CV = 7.6%), and considerably lower in Type A (CV = 13.2%). Total fabrication and tooling costs ranged from about US$360 (Type A) to US$1280 (Type C). These benchmarks support evidence-based selection across a “technology ladder” of low-cost kilns and underpin wider deployment of decentralized, farmer-scale biochar systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Operational performance and cost–performance trade-offs of low-cost, farmer-scale biochar kilns
Date Crossref
01/09/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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