熱分解は、酸素のない状態でバイオマスを熱分解するプロセスである。
このプロセスにより、バイオ炭、バイオオイル、非凝縮性ガスが生成される。
バイオマスを価値ある再生可能な製品に変換するために極めて重要である。
このプロセスは、エネルギー問題や環境問題にも対処している。
バイオ炭製造のための熱分解プロセスにおける5つの主要ステップ
1.バイオマス原料の準備
熱分解の最初のステップは、バイオマス原料の準備である。
乾燥したバイオマスを使用することが重要である。
湿ったバイオマスはプロセスの効率を低下させる。
木材粒子をペレット化するなどの前処理は、接触面積を増加させる。
これにより、熱分解中の分解が促進される。
2.熱分解リアクターの紹介
前処理されたバイオマスは、酸素濃度が非常に低い熱分解リアクターに導入される。
プロセスに必要な熱は燃焼室から供給される。
この環境は燃焼を防ぐために必要である。
また、リグニン、セルロース、脂肪、でんぷんなど、バイオマスの高分子成分の熱分解を促進する。
3.熱分解
バイオマスが加熱されると、熱分解が起こる。
生成物は温度と加熱速度によって異なる。
低温（450℃以下）で加熱速度が遅い場合、主な生成物はバイオ炭である。
高温（800℃以上）で加熱速度が速い場合、主な生成物はガスである。
中間の温度と高い加熱速度では、バイオオイルが得られる。
4.生成物の分離と回収
分解された物質は反応器からサイクロトロンに出る。
ガスの回転により、バイオ炭は底部に沈殿する。
残りのガス流は、液体とともに上部からクエンチャーに排出される。
ここで水がガス流に加えられ、バイオオイルが形成される。
非水溶性の合成ガスは燃焼室に戻される。
5.後処理と利用
生成されたバイオ炭は、土壌改良材として土壌肥沃度を高めることができる。
バイオオイルは、定置熱電併給用途に直接使用できる。
さらにバイオ燃料に改良することもできる。
発生したガスはリサイクルすることも、燃料として使用することもできる。
このプロセスは、エネルギー生産だけでなく、環境面でも重要である。
バイオ炭を土壌に施用することによる炭素隔離も含まれる。
また、温室効果ガスの排出量も削減できる。
熱分解プロセスや原料にばらつきがあるため、バイオ炭の性質もさまざまである。
これは土壌改良材や炭素貯蔵材としての効果に影響する。
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