Ahşabın pirolizi büyüleyici bir termal dönüşüm sürecidir. Atık ahşabı değerli biyokömüre dönüştürme potansiyeli nedeniyle artık giderek daha fazla ilgi görüyor. Ana ürün olan biyokömür, geleneksel odun kömürünün yerine kullanılabilir. Ayrıca toprak iyileştirme, karbon tutma, biyokömür hayvan yemi vb. alanlarda da kullanılabilir. Bu sürdürülebilir yaklaşım, yalnızca ahşap atıklarını azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda çevrenin korunmasına ve kaynak kullanımına da katkıda bulunuyor.
Ahşabın Pirolizinin Özü
Ahşabın pirolizi özünde oksijen yokluğunda meydana gelen bir termal dönüşüm sürecidir. Bir dizi karmaşık kimyasal reaksiyonu içerir. Bir maddenin birincil reaksiyon mekanizması odun kömürü makinesi aşağıdaki gibidir:
- Kurutma: 150 ° C'yi aşmayan sıcaklıklarda ısıtılarak ahşabın nemi buharlaştırılır. Bu aşamada ahşabın bileşimi neredeyse hiç değişmeden kalır.
- Ayrışma: 150°С ile 270°С arasında, ahşaptaki hemiselüloz ve ligninin ayrı ayrı parçaları ayrışmaya başlar. Ve karbon oksitler ve metanol gibi düşük molekül ağırlıklı ürünler oluşur. 270° С ile 450° С arasında, ahşaptaki selüloz ve lignin yoğun ayrışmaya uğrar. Sonuç olarak bol miktarda ayrışma ürünü ve kömür kalıntısı oluşur.
- Kalsinasyon: 450°С–550 °С'de, artık fonksiyonel gruplar karbon iskeletinden ayrılır. Böylece, kömürün safsızlıkları yüksek kaliteli kömür oluşturmak üzere daha da boşaltılır.
- Soğutma: Sıcak kömür doğrudan kömür fırınından boşaltılırsa havadaki oksijeni emer ve böylece kendiliğinden yanma meydana gelir. Bu nedenle sıcak kömürün fırından çıkmadan önce soğutulması gerekir.
Erişilebilir Ahşap Hammaddeleri ve Beslenme Gereksinimleri
Atık odun
Seçilen ahşap piroliz kullanım değeri daha yüksek olan ağaç gövdeleri yerine genellikle ahşap atıklardır. Bu, piroliz projesi maliyetinin azaltılmasına ve maksimum faydanın elde edilmesine yardımcı olur.
Ağaçların kesilmesinden veya budanmasından kaynaklanan odun atıkları: Bu atıklar genellikle dalları, ağaç kabuklarını, ağaç tepelerini, dalları, yaprakları vb. içerir. Ağaç kesme veya budama faaliyetlerinde doğrudan kullanım değeri olmayan parçalardır.
Ahşap işleme sırasında ahşap artıkları atıkları: Bu atıklar genellikle talaş, talaş, ağaç talaşı vb. içerir. Bunlar genellikle ahşap işlemenin bir yan ürünü veya standart altı bir üründür.
Piroliz beslemesi için gereklilikler
Ahşabın nemi ve parçacık büyüklüğünün piroliz işlemi ve ürünün kalitesi üzerinde önemli etkileri vardır. Genel olarak, piroliz ahşabın nemi en iyi şekilde %15'in altında tutulur ve besleme boyutu tercihen 8 mm-12 mm'dir.
Odun Piroliz Ürünleri
| Resim | PLATFORM | Karakteristik | Uygulama |
 |
biyokömür | Oldukça gözenekli ve stabil, karbon açısından zengin bir katı malzeme | Yakıt olarak kullanılabilir. |
| Toprağın verimliliğini ve su tutma oranını artırabilir, böylece tarımsal verimi artırabilir. | |||
| Karbon tutma özellikleri, karbonu yüzlerce yıl toprakta hapsederek iklim değişikliğinin azaltılmasına katkıda bulunur. | |||
| Biochar hayvan yemi, besi hayvanlarının sindirim kapasitesini düzenleyerek geviş getiren hayvanlardan kaynaklanan metan gazı emisyonlarını azaltabilir. | |||
 |
biyo-yağ | Organik bileşiklerin karmaşık bir karışımı | Yenilenebilir endüstriyel yakıt olma potansiyeline sahiptir. |
| Kimyasal hammadde olarak kullanılabilecek, enerji yoğunluğu yüksek birçok organik molekül içerir. | |||
 |
odun sirkesi | Asetik asit, formik asit ve aseton gibi organik maddelerin karışımı | Pestisit, fungisit, ahşap koruyucu vb. yapımında kullanılabilir. |
Ahşabın Pirolizinin Faydaları
Sürdürülebilir Enerji Üretimi: Odun pirolizi sürdürülebilir enerji üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. Ürünleri, biyokömür, biyo-yağ ve sentez gazı, geleneksel fosil yakıtlara yenilenebilir bir alternatif sunuyor. Bu, sera gazı emisyonlarının ve sınırlı kaynaklara bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olur.
Atık Yönetimi: Geleneksel yakma ve depolama alanlarından farklı olarak piroliz, atık biyokütle arıtımında yeni bir çözüm sunar. Depolama ve yakma nedeniyle oluşan çevre kirliliğinin azaltılmasına yardımcı olur. Aynı zamanda döngüsel bir ekonomiyi de teşvik ediyor.
İklim Değişikliği Azaltma: Biyokömürün tarımda üretimi ve uygulanması karbon tutulmasında hayati bir rol oynamaktadır. Biyokömürü toprağa dahil ederek karbonu uzun süreler boyunca tutabiliriz. Bu, iklim değişikliğinin azaltılmasına ve toprak sağlığının iyileştirilmesine yardımcı olur.
Ahşabın Pirolizini Etkileyen Faktörler
Odun pirolizi verimliliğini ve ürün dağılımını etkileyen faktörler söz konusu olduğunda, sıcaklık, basınç ve katalizörler üç ana husustur.
Odunun Pirolizinin Gelecekteki Gelişimi
Sürdürülebilir enerjiye olan talebin artmasıyla birlikte odun pirolizi teknolojisi geniş çapta ilgi görmeye ve uygulanmaya devam edecektir. Biyokütle kaynaklarının daha verimli kullanılmasını sağlamak için gelecekteki gelişim yönü farklı yönlerde iyileştirme ve yenilikçiliği içerecektir. Aşağıda bazı olası iyileştirmeler ve yenilikler yer almaktadır:
Gelecekteki araştırmalar optimal piroliz reaksiyon koşullarını aramaya devam edecektir. daha uygun sıcaklık, basınç vb. dahil. Reaksiyon koşullarının daha doğru kontrolü sayesinde ahşap, farklı sıcaklıklarda birden fazla piroliz aşamasından geçecektir. Bu, biyokömür, biyo-yağ ve sentez gazının orantılı dağılımının daha hassas ürün kontrolünü kolaylaştırır.
Katalizörler odunun pirolizi sürecinde önemli bir rol oynamaktadır. Yeni katalizörlerin kullanımı biyokütle piroliz tesisiNanokatalizörler ve kompozit katalizörler gibi, hedef ürünün verimini artırabilir ve yan ürünlerin oluşumunu azaltabilir. Böylece genel ürünün ekonomik değerinde iyileşme sağlar.
Yenilenebilir bir sıvı yakıt olan biyo-yağ önemli bir gelişme potansiyeline sahiptir. Ancak istikrar ve enerji yoğunluğundaki zorluklar devam ediyor. Gelecekteki çabalar, etkili ayırma ve saflaştırma teknikleri yoluyla biyo-yağların saflığının arttırılmasına odaklanacaktır. Biyoyakıt ve kimyasal hammadde olarak kullanıma daha uygun hale getirmek için stabilitesinin optimize edilmesine de dikkat edilecektir.
