Bioöl kann als Kraftstoff verwendet werden, ist aber nicht für den direkten Einsatz in herkömmlichen Verbrennungsmotoren geeignet. Es kann direkt oder zusammen mit fossilen Brennstoffen in Heizkesseln verwendet werden. Es kann auch durch Hydrodeoxygenierung in Kraftstoff für Automotoren umgewandelt oder als Quelle für die H2-Produktion verwendet werden.
Alternativ kann Bioöl zu einem speziellen Motorkraftstoff oder durch Vergasungsprozesse zu einem Synthesegas und anschließend zu Biodiesel aufbereitet werden. Bioöl ist für die Mitverbrennung besonders attraktiv, da es leichter zu handhaben und zu verbrennen ist als fester Brennstoff und somit billiger zu transportieren und zu lagern ist. Es bietet gegenüber fester Biomasse und Vergasung große Vorteile in Bezug auf die einfache Handhabung, Lagerung und Verbrennung in bestehenden Kraftwerken. Darüber hinaus ist Bioöl eine wichtige Quelle für eine breite Palette von organischen Verbindungen und Spezialchemikalien.
Bioöl hat eine höhere Dichte als holzige Materialien, was die Lager- und Transportkosten senkt. Sein Brennwert liegt im Allgemeinen bei 50-70 % des Brennwerts von Kraftstoffen auf Erdölbasis. Aufgrund seiner Zusammensetzung ist Bioöl jedoch thermisch instabil und lässt sich nur schwer destillieren oder weiter raffinieren, was zusätzliche Forschungsarbeiten zur Herstellung von Bioöl höherer Qualität erfordert. Trotzdem ist es aufgrund seiner höheren Dichte kostengünstiger zu transportieren als Biomasse. Dies eröffnet die Möglichkeit eines dezentralen Verarbeitungsmodells, bei dem kleine Pyrolyseure Biomasse in Bioöl umwandeln, das dann zur Raffination zu einem zentralen Standort transportiert wird.
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