Pirolisi, un processo di decomposizione della biomassa, può essere organizzato automaticamente. Nello specifico, è sufficiente riscaldare la biomassa ad una certa temperatura finché il processo non procede in modalità autotermica per il proprio rilascio di calore. Questa tecnologia è stata segnalata dagli scienziati della Tomsk Polytechnic University in un articolo pubblicato nel Journal of Thermal Analysis and Calorimetry . Lo sviluppo di questa tecnologia renderà la produzione di energia da biocarburanti più efficiente e fattibile in termini di risorse.

Gli scienziati riportano i risultati per tali tipi di biomassa come la segatura di pino, trucioli di legno, cannuccia, e due tipi di torba dai depositi di Arkadievsky e Sukhovskoe dell'Oblast di Tomsk. Sono i tipi più comuni di biomassa nella regione e tipici della Russia nel suo insieme. Per produrre calore ed energia, Gli scienziati della TPU hanno sottoposto gli input alla pirolisi, il processo di decomposizione termica della materia organica in un ambiente privo di ossigeno.

In tutto il mondo, c'è un'enorme quantità di materia organica che può essere utilizzata come biocarburante. Tale carburante è molto più rispettoso dell'ambiente rispetto ai combustibili tradizionali. Però, coautore Roman Tabakaev, un ricercatore presso il Centro di ricerca Butakov, dice, "Per sostituire o semplicemente competere con materie prime organiche fossili, la produzione di carburante dalla biomassa dovrebbe diventare più fattibile".

Uno dei modi per produrre calore dalla biomassa è il trattamento pirolitico. La pirolisi è alla base di molte moderne tecnologie. Nonostante il fatto che la pirolisi sia nota da molto tempo, gli scienziati non sono d'accordo sul fatto che la tecnologia sia efficiente dal punto di vista energetico; alcuni credono che sia una tecnologia non redditizia e dispendiosa, poiché richiede il consumo di energia per decomporre la materia organica. Lo studio condotto dai ricercatori del TPU mostra che il calore rilasciato dalla pirolisi può essere utilizzato per mantenere il processo stesso.

Nei processi autotermici, la temperatura di reazione è mantenuta dal proprio rilascio termico. In pratica riduce il costo del processo, aumentare l'efficienza della lavorazione. Un regime autotermico è un processo in cui l'entità dell'effetto termico supera i costi termici. Questo è, alla decomposizione della biomassa, dovrebbe essere rilasciato più calore di quello necessario per riscaldarlo. Per identificare i valori di questi indicatori - l'effetto del calore e i costi del calore - per specifici tipi di biomassa, gli autori hanno condotto analisi termogravimetriche (TGA) e termiche differenziali, e anche processato sperimentalmente i campioni di biomassa.

"I dati sperimentali e analitici ottenuti indicano che durante la pirolisi della paglia, patatine fritte, segatura e torba dal deposito di Sukhovskoy, la quantità di calore rilasciata è superiore a quella necessaria per il riscaldamento. Nel caso della torba del deposito di Arkadievsky, l'effetto termico era inferiore al costo del riscaldamento, "dice Roman Tabakaev.

Questo effetto per paglia e legno è associato ai processi di decomposizione della cellulosa, lignina, ed emicellulosa durante la pirolisi. Questi processi generano calore aggiuntivo. Nel caso della torba di Sukhovskoy, questo effetto è dovuto alla decomposizione della cellulosa, acidi umici e fulvici. Così, la differenza tra il calore ricevuto e quello esaurito per i campioni di paglia essiccata era di +654,5 kilojoule per chilogrammo (kJ / kg), per trucioli - +282,0 kJ / kg, per segatura - +303,6 kJ / kg, per la torba di Sukhovskoy - +275,3 kJ / kg.

"Nell'articolo, i calcoli mostrano la possibilità di organizzare una tale pirolisi autotermica. Questo dato è confermato dai risultati di recenti esperimenti fisici con paglia, che ha mostrato che quando la temperatura della paglia raggiunge i 365° C, continua a salire senza riscaldamento aggiuntivo, indipendentemente, a 430° C. Il nostro compito attuale è quello di eseguire fisicamente la pirolisi in regime autotermico con l'apporto continuo di materie prime al reattore, per la quale stiamo realizzando un'installazione sperimentale, "dice lo scienziato.