Iron & Steel Society of Iran International Journal of Iron & Steel Society of Iran 2981-0388 22 2 2025 11 22 Canola Meal–Derived Biochar as a Renewable Carbon Source for Reducing Fossil Carbon Use and Greenhouse Gas Emissions in Ferrosilicon and Iron Production بایوچار مشتق شده از کنجاله کانولا به عنوان منبع کربن تجدیدپذیر برای کاهش مصرف کربن فسیلی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید فروسیلیکون و آهن 23 32 736624 10.22034/ijissi.2026.2080945.1342 EN R. Amini Najafabadi Materials Engineering Group, Golpayegan College of Engineering, Isfahan University of Technology, Golpayegan, Iran 0000-0002-8951-5283 A. Rabiee Materials Engineering Group, Golpayegan College of Engineering, Isfahan University of Technology, Golpayegan, Iran S. E. Aghili Materials Engineering Group, Golpayegan College of Engineering, Isfahan University of Technology, Golpayegan, Iran Journal Article 2025 12 15 <span class="fontstyle0">This study investigates the feasibility of using canola meal as a feedstock for biochar production. After drying and milling, the samples were subjected to slow pyrolysis at 350 and 500°C, and the physicochemical properties of the resulting biochars were characterized using CHNS, FTIR, Raman spectroscopy, TG/DTG, and DSC analyses. CHNS results showed that the biochar produced at 350°C contained 48.75% carbon and exhibited a higher H/C ratio compared to the 500°C sample, indicating the presence of remaining organic compounds and a less aromatic structure. FTIR analysis confirmed the reduction of C=C bands and the increase of carbonyl groups with rising temperature. Raman spectra revealed that the carbon structure of the 350°C biochar was predominantly amorphous (D1 type), with an increased ID/IG ratio reflecting greater structural disorder induced by pyrolysis. TG/DTG and DSC results demonstrated that the canola meal biochar possesses suitable thermal stability, requiring lower thermal degradation energy than fossil carbon materials. Considering its carbon content, negligible sulfur level, and favorable thermal resistance, canola meal can serve as a sustainable and renewable source for biochar production and a partial substitute for fossil carbon in metallurgical industries such as ferrosilicon and direct-reduced iron production.</span> این پژوهش امکان‌سنجی استفاده از کنجاله کلزا به‌عنوان ماده اولیه برای تولید بیوچار را بررسی می‌کند. پس از خشک‌کردن و آسیاب‌کردن، نمونه‌ها تحت فرآیند پیرولیز آهسته در دماهای 350 و 500 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی بیوچارهای حاصل با استفاده از آزمون‌های CHNS، طیف‌سنجی FTIR، طیف‌سنجی رامان، آنالیزهای TG/DTG و DSC مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون CHNS نشان داد که بیوچار تولیدشده در دمای 350 درجه سانتی‌گراد دارای 48/75 درصد کربن بوده و نسبت H/C بالاتری نسبت به نمونه 500 درجه سانتی‌گراد دارد که بیانگر وجود ترکیبات آلی باقیمانده و ساختاری با آروماتیسیته کمتر است. نتایج FTIR کاهش باندهای C=C و افزایش گروه‌های کربونیل را با افزایش دمای پیرولیز تأیید کرد. طیف‌های رامان نشان دادند که ساختار کربنی بیوچار تولیدشده در دمای 350 درجه سانتی‌گراد عمدتاً آمورف (نوع D1) بوده و افزایش نسبت ID/IG حاکی از افزایش بی‌نظمی ساختاری ناشی از فرآیند پیرولیز است. نتایج TG/DTG و DSC نیز بیانگر آن بود که بیوچار حاصل از کنجاله کلزا از پایداری حرارتی مناسبی برخوردار است و برای تخریب حرارتی به انرژی کمتری نسبت به مواد کربنی فسیلی نیاز دارد. با توجه به میزان مناسب کربن، مقدار ناچیز گوگرد و مقاومت حرارتی مطلوب، کنجاله کلزا می‌تواند به‌عنوان یک منبع پایدار و تجدیدپذیر برای تولید بیوچار و همچنین جایگزینی بخشی از کربن فسیلی در صنایع متالورژیکی، از جمله تولید فروسیلیسیم و آهن اسفنجی، مورد استفاده قرار گیرد. https://journal.issiran.com/article_736624_216405af864219258b4a166da88f7788.pdf