يعزز التحميص الطاقة من الوقود الحيوي

الوقود الحيوي الناتج عن التحميص

يمكن أن يؤدي التحميص ، وهي العملية المستخدمة لتحميص حبوب البن ، إلى زيادة محتوى الطاقة لمحاصيل الطاقة الرئيسية في بريطانيا بنسبة تصل إلى 20٪. في الواقع ، قام علماء من كلية الهندسة بجامعة ليدز بدراسة السلوك أثناء الاحتراق ، بعد التحميص ، للنباتات المزروعة خصيصًا لإنتاج الطاقة.

التحميص هو عملية تحلل حراري خفيفة يتم إجراؤها في ظل ظروف خاملة والتي تستخلص الرطوبة ، وتسبب تحللًا جزئيًا ماصًا للحرارة لجدران الخلايا وتغير التركيب الكيميائي لبوليمرات الكتلة الحيوية. تتمتع هذه العملية بميزة إنشاء منتج صلب يسهل تخزينه ونقله وسحقه مقارنةً بالكتلة الحيوية الخام. كما أنه يحسن خصائص الكتلة الحيوية فيما يتعلق بتقنيات المعالجة الكيميائية الحرارية لإنتاج الطاقة (مثل الاحتراق أو الاحتراق المشترك بالفحم أو التغويز).

اقرأ أيضا:  السليلوز الإيثانول: استخدام أنزيمات النمل الأبيض

لذلك قام باحثو ليدز بفحص التحميص باستخدام الهيدروجين في محطتين للطاقة (عشب الكناري وخشب الصفصاف سريع النمو) والمخلفات الزراعية (قش القمح). تم تطبيق شروط تحميص مختلفة من أجل تحسين العملية لأنواع الوقود الثلاثة. تبع تقدم التحميص أيضًا تحليل 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 المركب المتطاير للكتلة الحيوية قد تم تقليله وتغييره: لذلك 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 هواء الميثان واتباع عملية الاحتراق عبر الفيديو.

اقرأ أيضا:  تحميل: دليل عملي للتداول في النفط

أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن النباتات المعالجة تتطلب وقتًا وطاقة أقل للوصول إلى درجة حرارة الاشتعال ، ولكنها أيضًا زادت من إنتاجية الطاقة أثناء الاحتراق. على وجه الخصوص ، أظهرت الصفصاف أكثر الخصائص إثارة للاهتمام: فهو النبات الذي احتفظ بالحد الأقصى من كتلته أثناء التحميص والذي قدم أفضل إنتاجية للطاقة. كان إنتاجها من الطاقة يصل إلى 86٪ ، مقابل 77٪ لقش القمح و 78٪ لعشب الكناري. أخيرًا ، عند تعرضها لهب غاز الميثان ، تشتعل الصفصاف المحمص بشكل أسرع ، ربما وفقًا للباحثين لأن محتواها المنخفض من الرطوبة يعني ارتفاع درجة حرارتها بشكل أسرع. تبدأ الجسيمات المحمصة أيضًا في احتراق المخلفات الكربونية بسرعة أكبر من جزيئات الصفصاف الخام ، على الرغم من أن هذا الاحتراق يكون أبطأ للجزيئات المحمصة.

لا يتم استخدام التحميص حاليًا في المملكة المتحدة سواء في قطاع الزراعة أو الطاقة ، وفقًا لباحثي ليدز ، على الرغم من أن الطريقة لها العديد من المزايا ، وليس فقط من حيث تخزين. وبالتالي فإن هذا مجال يودون استكشافه بشكل أكبر.

اقرأ أيضا:  البلاستيك الحيوي: تقوم شركة Coca-Cola بتطوير زجاجات حيوية

تم دعم عملهم حتى الآن من قبل اتحاد الطاقة الحيوية سوبرجين.

مصدر كن المملكة المتحدة

قم بكتابة تعليق

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