熱分解法によるバイオマスからのバイオオイル生産は、酸素のない状態でバイオマスを高温にさらす。
このプロセスにより、バイオマスはガス、固体チャー、液体生成物に変換される。
バイオオイルまたは熱分解オイルとして知られる液体生成物は、通常、褐色、暗赤色、または黒色で、密度は約1.2kg/リットルである。
理解すべき7つのポイント
1.バイオオイルの組成
バイオオイルの主成分は酸素化合物であり、これが高い熱不安定性と低い発熱量の原因となっている。
2.エンジン燃料との不適合
バイオオイルは生のままではエンジン燃料として使用できない。
3.製造プロセス
バイオオイルの製造には、バイオマスを高速熱分解する際に、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの断片化と解重合を同時に行うことが含まれる。
バイオマスの急速な加熱と発生した蒸気の急速なクエンチにより、バイオオイルが生成される。
4.収率と組成
高速熱分解によるバイオオイルの収率は、反応条件にもよるが、乾燥バイオマス基準で通常50wt%～70wt%である。
バイオオイルは水分を多く含み、酸、アルコール、ケトン、フラン、フェノール、エーテル、エステル、糖、アルデヒド、アルケン、窒素、酸素化合物など数百種類の有機成分を含む。
5.不安定性と老化
バイオオイルは、分子量5000以上の反応性分子やオリゴマーの存在により、室温でも非常に不安定である。
また、経年劣化を示し、より多くの水が生成され、粘度が高くなり、相分離が起こる。
6.アップグレードの必要性
したがって、バイオオイルはエンジン燃料として使用する前にアップグレードする必要がある。
7.目標と課題
バイオオイル製造の目標は、輸送用の出発原料として原油に代わる燃料を開発することである。
しかし、バイオオイルの収率と特性は、プロセス条件によって大きく変動する。
酸素含有量を25wt％未満にすることで、分離を容易にし、バイオオイルの品質を向上させる努力がなされてきた。
この改良は、有用炭素の収率が低くなることを犠牲にしている。
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