熱分解の副産物には、固体チャー、液体（水とバイオオイル）、ガス（CO、CO2、CH4、H2、CXHY）がある。これらの生成物は、熱分解温度と使用する原料の種類によって、その組成と収率が異なる。
固体チャー： チャーとして知られる熱分解の固形副産物には、炭素含有量の高い有機物と灰分が含まれる。このチャーは、さらに活性炭に加工したり、発電に利用したりすることができる。チャーの組成は、原料と熱分解条件、特に温度と加熱速度に大きく依存する。
液体： 熱分解により、水とバイオオイルという2つの主な液体副生成物が生成される。水は、蒸発による最初の乾燥段階と、熱分解の生成物の両方から発生する。バイオオイルは褐色の極性液体で、酸素化合物の混合物からなる。バイオオイルの正確な組成は、原料や反応条件によって異なる。バイオオイルは、化学製品やその他の製品の生産に使用することができる。
ガス： 熱分解の副生ガスには、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、水素(H2)、その他の揮発性有機炭素化合物(CXHY)が含まれる。これらのガスは主に中温から高温で発生する。これらのガスは、燃料源として直接使用することもできるし、冷却して液体燃料を製造することもできる。特に、都市固形廃棄物（MSW）を燃料源とする場合は、再生可能な燃料とみなされるため有用である。
これらの副産物の利用は、特定の用途に基づいて最適化することができる。例えば、用途によっては、高温の合成ガスをバーナーや酸化チャンバーに直接供給する際に、液体とガスの流れを一緒に使用することができる。この統合により、熱分解プロセスからのエネルギー回収効率を高めることができる。
全体として、熱分解プロセスは汎用性が高く、さまざまな有機材料を、複数の産業およびエネルギー用途に役立つ有用な副生成物に変換することができる。温度や加熱速度などの熱分解条件を制御することで、特定のニーズに合わせて製品収率をカスタマイズすることができる。
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