美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)農(nóng)業(yè)研究服務(wù)(ARS)分部的研究人員于2014年4 月18 日宣布,已開(kāi)發(fā)出一種專利,即新的快速熱解過(guò)程,稱為尾氣反應(yīng)熱解(TGRP),它可從生物油中去除大部分的氧,而無(wú)須添加催化劑。
快速熱解是從木質(zhì)、植物和其他碳基材料在高溫下不用氧氣,使生物質(zhì)快速加熱的過(guò)程。利用熱解破解難處理的原料產(chǎn)生3 種產(chǎn)物:生物炭、氣體和生物油,生物油可以被精煉成終端產(chǎn)品,如綠色汽油。
生物油富含氧, 使其呈酸性,并且不穩(wěn)定, 但氧可通過(guò)在熱解時(shí)添加催化劑予以去除。雖然這增加了生產(chǎn)成本, 并且使得這個(gè)過(guò)程變得復(fù)雜, 但產(chǎn)生的生物油更適用于現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),可作為運(yùn)輸燃料,也可以作為傳統(tǒng)燃料的替代品。
農(nóng)業(yè)研究所的研究人員改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)的熱解過(guò)程,通過(guò)在處理室內(nèi)采用熱解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體逐漸代替氮?dú)鈦?lái)實(shí)現(xiàn)。該尾氣反應(yīng)熱解過(guò)程可非常有效地降低氧含量和酸度, 并且不需要更多的催化劑。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了半工業(yè)規(guī)模研究,使用了具有不同特征的3 種類型的生物原料:橡木、柳枝稷和菥蓂種子。
由橡木和柳枝稷采用新過(guò)程生成的生物油與傳統(tǒng)快速熱解產(chǎn)生的生物油相比,有高得多的能量。橡樹(shù)生物油的能量含量高出33.3%, 能量約三分之二包含在汽油中。柳枝稷生物油的能量高出42%, 略低于汽油能量含量的四分之三。