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雰囲気中で急速に加熱し、その後急速に急冷する。
得られる液体は、酸素を含む有機化合物、ポリマー、水の複雑なエマルジョンである。
その特徴は、酸素含有量が高く（最大40重量％）、発熱量が低く、酸性で不安定で、密度が高いことである。
石油オイルと異なり、バイオオイルは石油オイルと混和性がなく、多くの場合、水（20～30％）や固形無機物を含む。
バイオマス熱分解油とは？4つのポイントを解説
1.製造プロセス
熱分解： バイオマスの熱分解は、酸素のない状態でバイオマスを加熱し、バイオオイル、バイオ炭、合成ガスなど様々な製品を生産する熱化学プロセスである。
このプロセスは通常、乾燥、熱分解、冷却の3段階に分けられる。
乾燥では、バイオマスから水分が除去される。
熱分解の段階では、乾燥したバイオマスを300～900℃の温度で加熱し、セルロース、ヘミセルロース、リグニンなどの構成成分に分解する。
冷却段階では、生成物を使用可能な形態に分離する。
2.組成と特性
バイオオイルの組成： バイオオイルは主に酸素化合物から成り、高速熱分解中のバイオマス成分の断片化と解重合から生じる。
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、幅広い有機成分を含む。
これらの化合物、特に高分子量のオリゴマーが存在するため、バイオオイルは常温でも不安定で反応性が高い。
特性 バイオオイルの特徴は、高い含水率、低い発熱量、酸性、不安定性である。
石油オイルと混和性がなく、水よりも密度が高い。
これらの特性から、エンジン燃料として直接使用するのには適さず、実用化には改良が必要である。
3.用途と課題
用途： バイオオイルの主な用途は、暖房や発電用の燃料である。
また、化学的に改良したり、加工したりして、高価値の化学物質を抽出することもできる。
課題： バイオオイルの不安定性、特に熟成と相分離の傾向は、重要な課題である。
この熟成プロセスは、含水量や粘度を増加させ、相分離を引き起こす可能性があるため、オイルを安定させて使用するためにさらなる処理や改良が必要となる。
4.まとめ
要約すると、バイオマス熱分解油は、制御された酸素制限条件下でバイオマスを熱化学的に変換して得られる、酸素に富んだ複雑な液体である。
そのユニークな性質と組成は、代替燃料源としての可能性と、安定性や既存の燃料システムとの適合性という課題の両方をもたらす。
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