Paahtaminen lisää biopolttoaineiden energiaa


Jaa tämä artikkeli kavereillesi:

Paahdolla tuotetut biopolttoaineet

Paahtaminen, kahvi- paahtoon käytetty prosessi voi lisätä tärkeimpien brittiläisten energiakasvien energiasisältöä korkeintaan 20%: iin. Leeden yliopiston teknillisen tiedekunnan tiedemiehet ovat tutkineet nimenomaan energiantuotantoon kasvaneiden jälkikastelukasvien käyttäytymistä.

Paahtuminen on lievä pyrolyyttinen prosessi, joka suoritetaan inertteissä olosuhteissa, jotka poistavat kosteuden, aiheuttavat soluseinien osittaisen endotermisen hajoamisen ja muuttavat biomassapolymeerien kemiallista rakennetta. Tämän prosessin ansio on luoda kiinteä tuote, joka on helpompi varastoida, kuljettaa ja jauhaa kuin raaka biomassa. Se myös parantaa biomassan ominaisuuksia suhteessa termokemiallisiin käsittelymenetelmiin energiantuotannossa (esimerkiksi palaminen, hiilen rinnakkaispolttolaitos tai kaasutus).

Tämän vuoksi Leedsin tutkijat tutkivat kahden energialaitoksen (ruokohelven ruohoa ja nopeasti kasvavaa pajukivien) ja maatalouden jäännöstä (vehnän oljet) vetypeittoa. Eri paahtumisolosuhteita käytettiin prosessin optimoimiseksi kolmelle polttoaineelle. Paahdon edistymistä seurasi myös kemiallinen analyysi (hiili, vety, typpi, happi ja tuhka-elementit): tutkijat havaitsivat, että biopolttoaineiden ominaisuudet alkoivat muistuttaa alhaisen rankan hiilen ominaisuuksia. Lisäksi analyysitulokset osoittavat, että haihtuva biomassayhdiste on sekä vähentynyt että muutettu: tutkijat saavat siten lämpöä vakaamman tuotteen, jolle on tunnusomaista suurempi reaktiolämpö palamisen aikana. Raaka- ja paahdettujen kasvien polttamisen aikana käytettyä käyttäytymistä tutkittiin differentiaalisella lämpöanalyysillä ja pajun tapauksessa suspendoimalla yksittäiset hiukkaset metaani-ilmaan ja seuraamalla videosulun prosessi.

Saadut tulokset osoittivat, että käsitellyt kasvit vaativat vähemmän aikaa ja energiaa syttyvän lämpötilan saavuttamiseksi, mutta myös, että niillä oli suuremmat energiasadot palamisen aikana. Erityisesti paju on osoittanut mielenkiintoisimmat ominaisuudet: se on laitos, joka on säilyttänyt massansa suurimman paahdon aikana ja joka on tuottanut parhaan energian tuoton. Sen energiatuotto voisi nousta 86%: iin, kun kyseessä on vehnän oljen 77% ja 78% ruokohelven ruoholle. Lopuksi altistuvat metaani-ilmaan liekille, paahdettu paju kiihtyy nopeammin, todennäköisesti tutkijoiden mukaan, koska sen alhainen kosteuspitoisuus tarkoittaa sitä, että se kuumenee nopeammin. Paahdetut hiukkaset alkavat myös polttaa hiilipitoisia tähteitä nopeammin kuin raa'at pajuhiukkaset, vaikka tämä polttaminen on hitaampaa paahdetuille partikkeleille.

Leedsin tutkijoiden mukaan paahtoa ei tällä hetkellä käytetä Yhdistyneessä kuningaskunnassa joko maataloudessa tai energia-alalla, kun taas menetelmällä on monia etuja, ei pelkästään varastointi. Tämä on alue, jota he haluavat tutkia edelleen.

Työnsä on toistaiseksi tukenut konsortio Supergen Bioenergy.

lähde BE UK


Facebook-kommentit

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *