バイオオイルは熱分解油とも呼ばれ、バイオマスの熱分解から得られる液体製品である。
熱分解は、酸素のない状態でバイオマスを加熱するプロセスである。
バイオオイルの特徴は、従来の燃料油に比べ、水分を多く含み、酸素を多く含み、発熱量が低いことである。
酸素を含む有機化合物の複雑な混合物である。
バイオオイルの用途は、ボイラー燃料としての直接使用から、輸送用燃料として改良される可能性まで多岐にわたる。
バイオオイルの特性とは？5つの重要な洞察
1.組成と特性
バイオオイルは通常、褐色から黒色までの濃い色をしている。
密度は約1.2kg/リットルである。
バイオオイルにはかなりの量の水が含まれており、通常14-33 wt%である。
この高い含水率は、従来の蒸留方法では除去が困難である。
高い含水率では相分離を起こすこともある。
高い含水率は、15-22 MJ/kgという低い発熱量の一因となっている。
これは従来の燃料油（43-46 MJ/kg）よりかなり低い。
発熱量の低下は、主にバイオオイル中の酸素化合物の存在によるものである。
2.物理的・化学的特性
バイオオイルは酸素含有量が高く、通常35～50%である。
そのため酸性度が高く、pHは2程度である。
バイオオイルの粘度は、40℃で20～1000センチポア ズである。
また、固形分残留率が高く、40%に達することもある。
これらの特性により、バイオオイルは酸化的に不安定である。
重合、凝集、酸化反応を起こしやすい。
これらの反応は、粘度や揮発性を増加させる。
3.用途と可能性
バイオオイルは、タービンや発電エンジンに直接使用することができる。
また、熱を発生させるためのボイラーにも使用できる。
バイオオイルは、化学原料としての可能性を秘めている。
再生可能な輸送用燃料として改良することもできる。
組成が複雑なため、熱的に不安定である。
蒸留や精製が難しい。
バイオオイルの品質と安定性を向上させるためには、継続的な研究が必要である。
4.環境的・経済的考察
バイオオイルの生産からは、副産物としてバイオ炭が得られる。
バイオ炭は、土壌の質を高め、炭素を固定化する土壌改良材として利用できる。
これは気候変動の緩和に貢献する。
バイオオイルは密度が1kg/L以上あるため、未加工のバイオマスよりも輸送コストが高い。
これは、分散処理のための潜在的なモデルを示唆している。
バイオマスは、集中精製用の小規模施設でバイオオイルに変換することができる。
5.まとめ
バイオオイルは、従来の化石燃料に代わる有望な燃料である。
バイオオイルには様々な用途があり、環境面でもメリットがある。
その複雑で不安定な性質から、さらなる研究開発が必要である。
その生産と利用を最適化するためである。
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