pyrolyse, een proces van ontbinding van biomassa, kan automatisch worden georganiseerd. specifiek, het is voldoende om biomassa tot een bepaalde temperatuur te verwarmen totdat het proces door zijn eigen warmteafgifte in de autothermische modus verloopt. Deze technologie is gerapporteerd door wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University in een artikel gepubliceerd in de Journal of Thermal Analysis and Calorimetry . De ontwikkeling van deze technologie zal de opwekking van energie uit biobrandstoffen hulpbronnenefficiënter en haalbaarder maken.

De wetenschappers rapporteren resultaten voor dergelijke soorten biomassa als dennenzaagsel, houtsnippers, rietje, en twee soorten turf uit de Arkadievsky en Sukhovskoe deposito's van de Tomsk Oblast. Het zijn de meest voorkomende soorten biomassa in de regio en typisch voor Rusland als geheel. Om warmte en energie op te wekken, TPU-wetenschappers hebben de inputs onderworpen aan pyrolyse, het proces van thermische ontleding van organisch materiaal in een zuurstofvrije omgeving.

Wereldwijd, er is een enorme hoeveelheid organische stof die als biobrandstof kan worden gebruikt. Dergelijke brandstof is veel milieuvriendelijker dan traditionele brandstoffen. Echter, co-auteur Roman Tabakaev, een research fellow bij het Butakov Research Center, zegt, "Om fossiele organische grondstoffen te vervangen of juist te concurreren, brandstofproductie uit biomassa moet haalbaarder worden."

Een van de manieren om warmte te winnen uit biomassa is pyrolytische verwerking. Pyrolyse is de basis voor veel moderne technologieën. Ondanks het feit dat pyrolyse al lang bekend is, wetenschappers zijn het er niet over eens of de technologie energiezuinig is; sommigen geloven dat het een onrendabele en verspillende technologie is, omdat het energie kost om organisch materiaal af te breken. Uit het onderzoek van de TPU-onderzoekers blijkt dat de warmte die vrijkomt bij pyrolyse gebruikt kan worden om het proces zelf in stand te houden.

Bij autothermische processen de reactietemperatuur wordt gehandhaafd door zijn eigen thermische afgifte. Praktisch vermindert het de kosten van het proces, het verhogen van de efficiëntie van de verwerking. Een autothermisch regime is een proces waarbij de omvang van het thermische effect groter is dan de thermische kosten. Dat is, bij de afbraak van biomassa, er moet meer warmte vrijkomen dan nodig is om het te verwarmen. Om de waarden van deze indicatoren - het warmte-effect en de warmtekosten - voor specifieke soorten biomassa te identificeren, de auteurs voerden thermogravimetrische (TGA) en differentiële thermische analyses uit, en ook experimenteel verwerkt de biomassa monsters.

"De verkregen experimentele en analytische gegevens geven aan dat tijdens de pyrolyse van stro, chips, zaagsel en turf uit de Sukhovskoy-afzetting, de hoeveelheid warmte die vrijkomt is meer dan nodig is voor verwarming. In het geval van turf uit de Arkadievsky-afzetting, het thermische effect was minder dan de kosten van verwarming, ", zegt Roman Tabakaev.

Dit effect voor stro en hout wordt geassocieerd met de afbraakprocessen van cellulose, lignine, en hemicellulose tijdens pyrolyse. Deze processen genereren extra warmte. In het geval van Sukhovskoy-turf, dit effect is te wijten aan de afbraak van cellulose, humus- en fulvinezuren. Dus, het verschil tussen de ontvangen en verbruikte warmte voor gedroogde stromonsters was +654,5 kilojoule per kilogram (kJ / kg), voor frites - +282.0 kJ / kg, voor zaagsel - +303,6 kJ / kg, voor Sukhovskoy turf - +275,3 kJ / kg.

"In het artikel, de berekeningen tonen de mogelijkheid aan om een ​​dergelijke autothermische pyrolyse te organiseren. Deze gegevens worden bevestigd door de resultaten van recente fysieke experimenten met stro, waaruit bleek dat wanneer de temperatuur van het rietje 365 ° C bereikt, het blijft stijgen zonder extra verwarming, onafhankelijk, tot 430 ° C. Onze huidige taak is om pyrolyse fysiek uit te voeren in een autothermisch regime met de continue toevoer van grondstoffen naar de reactor, waarvoor we nu een experimentele installatie maken, ’ zegt de wetenschapper.