التحميص يعزز طاقة الوقود الحيوي

الوقود الحيوي الناتج عن التحميص

التحميص ، وهي العملية المستخدمة لتحميص حبوب البن ، يمكن أن تزيد من محتوى الطاقة في محاصيل الطاقة البريطانية الرئيسية بنسبة تصل إلى 20 ٪. في الواقع ، قام علماء من كلية العلوم الهندسية في جامعة ليدز بدراسة السلوك أثناء احتراق ، بعد التحميص ، للنباتات المزروعة خصيصا لإنتاج الطاقة.

التحميص هو عملية انحلال حرارية خفيفة تنفذ في ظل ظروف خاملة تستخلص الرطوبة وتتسبب في التحلل الجزئي للحرارة للجدران الخلوية ويغير التركيب الكيميائي لبوليمرات الكتلة الحيوية. تتمتع هذه العملية بميزة إنشاء منتج صلب يسهل تخزينه ونقله وطحنه من الكتلة الحيوية الخام. كما أنه يحسن خصائص الكتلة الحيوية فيما يتعلق بتقنيات المعالجة الحرارية الكيميائية لإنتاج الطاقة (على سبيل المثال ، الاحتراق ، الاحتراق المشترك بالفحم أو التحويل إلى غاز).

اقرأ أيضا: تحميل القمح الوقود الحيوي المراجل على TF1

لذلك قام الباحثون في ليدز بفحص التحميص تحت هدروجين لمحطتي طاقة (قصب الحنجرة وسميكات الصفصاف سريعة النمو) وبقايا زراعية (قش القمح). تم تطبيق شروط تحميص مختلفة لتحسين عملية الوقود الثلاثة. كما تم متابعة تقدم عملية التحميص بتحليل كيميائي (عناصر الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والرماد): تمكن الباحثون من ملاحظة أن خصائص الوقود الحيوي بدأت تشبه خصائص الفحم منخفض الرتبة. بالإضافة إلى ذلك ، تشير نتائج التحليلات إلى أن مركب الكتلة الحيوية المتطايرة يتم تخفيضه وتغييره: وبالتالي ، يحصل العلماء على منتج أكثر ثباتًا حراريًا ، يتميز بارتفاع درجات حرارة التفاعل أثناء الاحتراق. تمت دراسة سلوك الاحتراق للنباتات الخام والمحمصة عن طريق التحليل الحراري التفاضلي ، وفي حالة الصفصاف ، عن طريق تعليق الجزيئات الفردية في لهب الميثان والهواء واتباع عملية الاحتراق عن طريق الفيديو.

اقرأ أيضا: الوقود Biocatalytic من CO2 من العلوم الكربون

أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن النباتات المعالجة تحتاج إلى وقت وطاقة أقل للوصول إلى درجة حرارة القابلية للاشتعال ، ولكنها أظهرت أيضًا زيادة في إنتاجية الطاقة أثناء الاحتراق. على وجه الخصوص ، أظهر الصفصاف الخصائص الأكثر إثارة للاهتمام: إنه المصنع الذي احتفظ بأكبر قدر من كتلته أثناء التحميص والذي قدم أفضل عوائد الطاقة. يمكن أن تصل كفاءتها في استخدام الطاقة إلى 86٪ ، مقابل 77٪ لقش القمح و 78٪ لقش الحشيش القصب. أخيرًا ، عند تعرضها لهب الميثان في الهواء ، تشتعل الصفصاف المحمصة بسرعة أكبر ، على الأرجح وفقًا للباحثين لأن محتواها المنخفض من الرطوبة يعني أنه مع ارتفاع درجات الحرارة بشكل أسرع. تبدأ الجزيئات المحمصة أيضًا في حرق المخلفات الكربونية بشكل أسرع من جزيئات الصفصاف الخام ، على الرغم من أن هذا الاحتراق أبطأ بالنسبة للجزيئات المحمصة.

وفقًا لباحثي ليدز ، لا يتم استخدام التحميص حاليًا في المملكة المتحدة ، سواء في القطاع الزراعي أو في قطاع الطاقة ، في حين أن الأسلوب له العديد من المزايا ، وليس فقط من حيث التخزين. لذلك فهي منطقة يرغبون في استكشافها.

وقد تم دعم عملهم حتى الآن من قبل اتحاد Supergen Bioenergy.

اقرأ أيضا: E85: الإيثانول أو ETBE؟

مصدر كن المملكة المتحدة

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *