バイオオイルは熱分解油としても知られ、バイオマスの熱分解プロセスから得られる液体製品である。このプロセスでは、バイオマスなどの有機物を低酸素環境で急速に加熱し、その後急速に急冷する。得られるバイオオイルは、酸素を含む有機化合物、ポリマー、水からなる複雑なエマルジョンであり、未加工のバイオマスよりも扱いやすく、化学修飾も容易である。
組成と特性
- バイオオイルの特徴は、酸素含有量が高いことであり、通常40重量%に達する。この高い酸素含有量は、いくつかのユニークな特性の一因となっている：石油油との非相溶性：
- バイオオイルは石油オイルと混和しないため、従来の燃料とは異なる。含水率：
- バイオオイルは、通常20～30%の水を含むことが多く、特定の条件下では相分離を引き起こす可能性がある。エネルギー含有量：
- バイオオイルの発熱量は15-22 MJ/kgと、石油オイル（43-46 MJ/kg）より低く、これは主に酸素化合物によるものである。酸性：
- バイオオイルは酸性であるため、腐食性を引き起こす可能性があり、特別な取り扱いと保管上の注意が必要である。不安定性：
- 特に加熱すると不安定になり、経時変化として知られる粘度変化や相分離を起こすことがある。密度：
バイオオイルは水よりも密度が高く、固体の無機物や炭素チャーを含むことが多い。製造プロセス
高速熱分解として知られるバイオオイルの製造プロセスでは、液体生成物の収量を最大化するため、高温と短い滞留時間が必要となる。このプロセスの目的は、輸送用燃料の原油に代わる炭化水素に富んだバイオオイルを生産することである。しかし、バイオオイルの特性や収率は、プロセス条件、加熱速度、滞留時間、バイオマスの粒径、温度、使用するバイオマスの種類など、いくつかの要因によって大きく変化する。
課題と改善
初期のバイオオイルは、非常に不安定で腐食性であることが多く、有機酸素含有量が高いため、水相からの分離が困難であった。現在の開発努力は、分離を改善し、オイルの品質を向上させるために、酸素含有量を25wt%未満に減らすことに集中している。しかし、この改良は、有用炭素の収率低下という代償を伴うことが多い。
用途とアップグレード
