Pyrolysis является самым простым и почти наверняка самый старый метод обработки одного топлива, чтобы произвести лучший. Широкий диапазон богатого энергией топлива может быть произведен, жаря сухой лес или даже солому. Процесс использовался в течение многих столетий, чтобы произвести древесный уголь. Обычный pyrolysis вовлекает нагревание оригинального материала (который часто распыляется или измельчается тогда питаемый в корпус ядерного реактора) в почти отсутствие воздуха, как правило в 300 - 500 °C, пока летучее вещество не было прогнано. Остаток - тогда случайная работа - более обычно известный как древесный уголь - топливо, которое имеет о дважды плотности энергии оригинала и горит при намного более высокой температуре. В течение многих столетий, и в большой части мира все еще сегодня, древесный уголь произведен pyrolysis леса. В зависимости от влагосодержания и эффективности процесса, 4-10 тонн леса обязаны производить одну тонну древесного угля, и если никакая попытка не предпринята, чтобы собрать летучее вещество, древесный уголь получен за счет, возможно, двух третей оригинального энергетического содержания.
Pyrolysis может также быть выполнен в присутствии небольшого количества кислорода ('газификация'), вода (‘паровая газификация’) или водород ('гидрирование'). Один из самых полезных продуктов - метан, который является подходящим топливом для поколения электричества, использующего газовые турбины высокой производительности.
С более сложными pyrolysis методами volatiles может быть собран, и осторожный выбор температуры, при которой имеет место процесс, позволяет контроль их состава. Жидкий продукт имеет потенциал как горючее, но загрязнен кислотами и должен рассматриваться перед использованием. Быстро pyrolysis материала завода, такого как лес или ореховые скорлупы, при температурах листьев на 800-900 градусов Цельсия всего 10 % материала как твердая случайная работа и новообращённые приблизительно 60 % в газовых богатых в водороде и угарном газе. Это делает быстро pyrolysis конкурента с обычными методами газификации (см. рев), но как последний, он должен все же быть развит как лечение биомассы в коммерческом масштабе.
В настоящее время, обычный pyrolysis считают более привлекательной технологией. Относительно низкие температуры означают, что меньше потенциальных загрязнителей испускается чем в полном сгорании, давая pyrolysis экологическое преимущество имея дело с определенными тратами. Были некоторые испытания с небольшими pyrolysis заводами, рассматривающими траты от промышленности пластмасс, и также использовали шины - проблема распоряжения все более и более срочного беспокойства.
Основные принципы газификации являлись объектом исследования и развития начиная с начала девятнадцатого века, и во время Второй мировой войны почти миллион биомасс, приведенные в действие газогенератором транспортные средства использовались в Европе. Интерес к газификации биомассы был возрожден во время "энергетического кризиса" 1970-ых и резко упал снова с последующим снижением цен на нефть в 1980-ых. Всемирный банк (1989) оценил, что только 1000 - 3000 газогенераторов были установлены глобально, главным образом маленькие темно-серые газогенераторы в Южной Америке.
Газификация, основанная на лесе как топливо, производит огнеопасную газовую смесь водорода, угарного газа, метана и другого не огнеопасного продуктами. Это сделано, частично горя и частично нагревая биомассу (использующий высокую температуру от ограниченного горения) в присутствии древесного угля (естественный побочный продукт горящей биомассы). Газ может использоваться вместо бензина и уменьшает выходную мощность автомобиля на 40 %. Также возможно, что в будущем это топливо могло быть основным источником энергии для электростанций.
СИНТЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО
Газогенератор, который использует кислород, а не воздух, может произвести газ, состоящий, главным образом, из H2, CO и CO2, и интересный потенциал этого заключается в том, что удаление CO2 оставляет смесь названной газом синтеза, от которого почти может быть синтезирован любой состав углеводорода. Реагируя H2 and CO - один способ произвести чистый метан. Другой возможный продукт - метанол (CH3OH), жидкий углеводород с плотностью энергии 23 GJ за тонну. Производство метанола таким образом вовлекает ряд сложных химических процессов с высокими температурами и давлениями и дорогим заводом, и можно было бы задаться вопросом, почему это представляет интерес. Ответ заключается в продукте: метанол - то, что ценный товар, жидкое топливо, которое является прямой заменой для бензина. В настоящее время производство метанола, используя газ синтеза от биомассы не является коммерческим суждением, но технология уже существует, будучи развитым для использования с углем как сырье для промышленности - предусмотрительно богатыми углем странами время от времени, когда их нефтяным ресурсам угрожали.
Брожение сахарного решения - путь, как этанол (алкоголь этила) может быть произведен. Этанол - очень высокое жидкое энергетическое топливо, которое может использоваться в качестве замены для бензина в автомобилях. Это топливо используется успешно в Бразилии. Подходящее сырье для промышленности включает сокрушенную сахарную свеклу или фрукты. Сахар может также быть произведен от овощных крахмалов и целлюлозы, превращаясь в мягкую массу и готовя, или от целлюлозы, меля и обращения с горячей кислотой. Приблизительно после 30 часов брожения варево содержит алкоголь на 6-10 процентов, который может быть удален дистилляцией как топливо.
Брожение - анаэробный биологический процесс, в котором сахар преобразован в алкоголь действием микроорганизмов, обычно дрожжи. Получающийся алкоголь - этанол (C2H3OH), а не метанол (CH3OH), но это также может использоваться в двигателях внутреннего сгорания, или непосредственно в соответственно измененных двигателях или как экс-тендер бензина в gasohol: бензин (бензин), содержащий 20%-ый этанол.
Ценность любого особого типа биомассы как сырье для промышленности для брожения зависит от непринужденности, с которой это может быть преобразовано в сахар. Самый известный источник этанола - сахарный тростник - или патока, остающаяся после того, как сок тростника был извлечен. Другие заводы, главный углевод которых - крахмал (картофель, зерно и другие зерна) требуют, чтобы обработка преобразовала крахмал в сахар. Это обычно выполняется, как в производстве некоторых алкогольных напитков, ферментами в солодах. Даже лес может действовать как сырье для промышленности, но его углевод, целлюлоза, является стойким к расстройству в сахар кислотой или ферментами (даже в точно разделенных формах, таких как опилки), добавляя дальнейшее осложнение к процессу.
Жидкость, следующая из брожения, содержит только приблизительно 10%-ый этанол, который должен быть дистиллирован прочь прежде, чем это сможет использоваться в качестве топлива. Энергетическое содержание конечного продукта - приблизительно 30 GJ/t, или 24 GJ/m3. Полный процесс требует значительного количества тепла, которое обычно поставляется остатками урожая (например, выжимки сахарного тростника или стебли кукурузы и глыбы). Энергетическая потеря в брожении является существенной, но за это могут дать компенсацию удобство и трансмобильность жидкого топлива, и сравнительно низкая цена и дружественные отношения технологии.
У природы есть предоставление разрушения и избавления от трат и мертвых растений и животных. Крошечные микроорганизмы звонили, бактерии выполняют этот распад или разложение. Компост и компост также получены через разложение органического вещества. Когда куча овоща или вопроса животных и сорняков и т.д. умирает или анализирует у основания спины водные или мелкие лагуны тогда, пузыри могут быть замечены, повышаясь до поверхности воды. Несколько раз эти пузыри горят с пламенем в сумраке. Это явление было замечено целую вечность, который озадачивал человека в течение долгого времени. Это было только в течение прошлых 200 лет или так, когда ученые отпирали эту тайну, как процесс разложения, который имеет место под отсутствием воздуха (кислород). Этот газ, производство которого было сначала замечено в болотистых местах, был и все еще назван как ‘Газ Болота. Теперь известно, что этот газ (Газ Болота) является смесью метана (CH4) и углекислый газ (CO2) и обычно называется как 'Биогаз'. Согласно отчетам биогаз был сначала обнаружен Алессандро Вольтой в 1776, и Хумпэри Дэйви был первым, чтобы объявить присутствие горючего газового Метана в Компосте в уже в 1800. Технология с научной точки зрения использования этого газа от любого разлагаемого микроорганизмами материала (органическое вещество) при искусственно созданных условиях известна как технология биогаза.
Анаэробное вываривание, как pyrolysis, происходит в отсутствие воздуха; но в этом случае разложение вызвано жизнедеятельностью бактерий, а не высокими температурами. Это - процесс, который имеет место в почти любом биологическом материале, но одобрен теплым, влажным и конечно душными условиями. Это происходит естественно в распадающейся растительности на основании водоемов, производя газ болота, какие пузыри на поверхность и может даже загореться.
Анаэробное вываривание также происходит в ситуациях, созданных деятельностью человека. Каждый - биогаз, который произведен в концентрациях сточных вод, или навоз, и другой - газ закапывания мусора, произведенный внутренним мусором, похороненным на свалках. В обоих случаях получающийся газ - смесь, состоящая, главным образом, из метана и углекислого газа; но существенные различия в природе входа, масштабе завода и шкалы времени для производства газа приводят к совсем другим технологиям для того, чтобы иметь дело с этими двумя источниками.