バイオマスの高速熱分解は、有機物から液体バイオオイルを最大限に生産するように設計された熱化学プロセスである。このプロセスでは、酸素がない状態でバイオマスを高温（通常400～550℃）で急速に加熱し、バイオマスを分解して液体バイオオイル、固体バイオ炭、気体合成ガスなどのさまざまな生成物を得る。高速熱分解の主な目的は、ディーゼルやガソリンに適した炭化水素にさらにアップグレードできる高密度エネルギー燃料であるバイオオイルを高収率で生産することである。
プロセスの詳細
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加熱と分解 高速熱分解では、バイオマスを高温に急速加熱する。この急速加熱により、バイオマスは蒸気とエアロゾルに分解され、少量の固形チャーとガスが発生する。このプロセスの特徴は、滞留時間が通常2秒以下と非常に短いことで、バイオオイルの収率を最大化するために極めて重要である。
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冷却と凝縮： バイオマスが熱分解された後、発生した蒸気は急速に冷却・凝縮され、バイオオイルと呼ばれる暗褐色の液体になる。この液体の発熱量は、従来の燃料油の約半分であり、代替エネルギー源として有効である。
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製品の利用： 生産されたバイオオイルは、暖房用燃料として直接使用することも、さらに精製して輸送用燃料にすることもできる。また、触媒的にアップグレードして、化学物質やエネルギーキャリアを生産することもできる。bioliq®のコンセプトに見られるような別のアプローチでは、バイオオイルとチャーを混合して安定した懸濁液を製造し、これをガス化炉で使用して、自動車燃料や化学物質の原料である合成ガスを製造することができる。
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技術の進歩 1970年代後半から、流動床反応器、渦反応器、回転反応器など、高速熱分解のための多数の反応器とプロセスが開発されてきた。これらの進歩により、高速熱分解は、再生可能な液体燃料と化学物質への実現可能で実行可能なルートとなった。
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利点と課題 高速熱分解の主な利点は、バイオマスから輸送可能で保存可能な液体燃料を製造できることであり、気体や固体のバイオ燃料よりも便利である。しかし、このプロセスは、装置の高コストや最終生成物の効率的な分離・精製の必要性などの課題に直面している。
要約すると、バイオマスの高速熱分解は、再生可能な有機物質を化石燃料の代替となる液体燃料に変換する有望な方法である。この技術は、持続可能なエネルギー源の必要性と、貯蔵、輸送、応用の可能性というバイオオイル固有の利点によって、進化し続けている。
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