熱分解は、バイオマスをバイオ炭、バイオ油、合成ガスなどの有用な製品に変換するプロセスである。しかし、バイオマスとは一体何なのだろうか？バイオマスを分解してみよう。
熱分解に使用されるバイオマスの主な7種類
1.木くず
製材所、家具製造、建築などの産業から出る木くずは、熱分解のための一般的なバイオマス原料である。この廃棄物は、バイオ炭、バイオオイル、合成ガスなどの価値ある製品に変換することができる。このプロセスでは、余分な水分を取り除くために木くずを乾燥させ、酸素のない状態で加熱して成分を分解し、その後冷却して得られた生成物を分離する。
2.農業廃棄物
わら、トウモロコシの茎葉、もみ殻などの農業残渣も熱分解に利用される。これらの材料は多くの農業地域に豊富にあり、バイオ燃料やバイオ炭に変換することができる。これは、大気汚染の原因となる焼却などの従来の廃棄方法に代わる方法である。
3.都市固形廃棄物
有機物や一部のプラスチックを含む都市固形廃棄物は、熱分解してバイオ燃料、バイオ炭、合成ガスを製造することができる。このプロセスは、廃棄物の削減に役立つだけでなく、再生可能エネルギー源の生産にも貢献する。
4.藻類
藻類は、特にバイオ燃料に変換可能な脂質を多く含むことから、熱分解のためのもう一つの有望なバイオマス源である。藻類を熱分解すると、バイオ炭とバイオ燃料が得られ、化石燃料に代わる持続可能な代替燃料となる。
5.外来種からのバイオマス
セイタカアワダチソウ、クズ、メラレウカなどの外来種を収穫し、熱分解のためのバイオマスとして利用することができる。この方法は、問題があるこれらの植物に利用法を提供するだけでなく、その管理や抑制にも役立つ。
6.含水率と熱分解
バイオマス原料の含水率は、熱分解プロセスにとって重要である。バイオマスの含水率は10％前後が理想的である。含水率が高いと過剰な水分が生成される可能性があり、低いとオイルではなくダストが生成される可能性がある。汚泥や食肉加工廃棄物のような高水分の廃棄物の流れは、熱分解の前に予備乾燥が必要である。
7.熱分解プロセス
熱分解プロセス自体には、乾燥、熱分解、冷却の3つの主要段階がある。乾燥では、バイオマスから水分が除去される。熱分解段階では、乾燥したバイオマスを酸素のない状態で300～900℃の温度まで加熱し、バイオオイル、バイオ炭、合成ガスに分解する。最終段階では、これらの生成物を冷却して分離し、燃料、土壌改良、発電などさまざまな用途に利用する。
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