熱分解は、空気や酸素のない状態でバイオマスや有機高分子廃棄物を加熱する熱化学プロセスである。
このプロセスにより有機化合物が分解され、様々な製品が生成される。
熱分解の主な生成物のひとつは熱分解ガスで、H2、炭化水素ガス（C1～C4）、CO2、CO、H2Sなどの混合ガスである。
生成されるガスは、不燃性ガス（H2OとCO2）、可燃性ガス（COとCH4）、および窒素含有ガス（NH3とHCN）の3つに分類できる。
CO2の生成は主に、バイオマス熱分解におけるカルボニル基とカルボキシル基の分解反応に由来する。
COの生成は主に、C-O-C結合およびC＝O結合の切断から生じる。
H2は主にC-H基と芳香族の分解から生成される。
COとCO2は低温で、CH4は高温で支配的なガス状生成物である。
ガスだけでなく、熱分解では固体、液体、非凝縮性ガスも発生する。
固体生成物はチャーまたはバイオ炭と呼ばれ、炭素含有率の高い有機物と灰分からなる。
液体生成物はバイオオイルと呼ばれ、酸素化合物の混合物からなる褐色の極性液体である。
非凝縮性ガスには、一酸化炭素（CO）、水素（H2）、メタン（CH4）、二酸化炭素（CO2）が含まれる。
熱分解は、酸素の存在下で二酸化炭素と水を発生させる完全燃焼とは異なることに注意することが重要である。
熱分解は、物質の完全な酸化を伴わない吸熱プロセスであるため、異なる生成物が生じる。
全体として、熱分解は、ガス（CO、CO2、CH4、H2）、固体チャー（バイオ炭）、液体バイオオイルなど、幅広い種類の生成物を生成する。
これらの製品の具体的な組成は、熱分解の温度や、原料として使用されるバイオマスや有機廃棄物の種類などの要因によって異なります。
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