Die Pyrolyse von Biomasse ist ein thermischer Zersetzungsprozess, der in Abwesenheit von Sauerstoff stattfindet.
Dabei wird Biomasse in Biokohle, Bioöl und Gase wie Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid umgewandelt.
Dieser Prozess ist entscheidend, da er sowohl der Verbrennung als auch der Vergasung vorausgeht.
Je nach Temperatur und Erhitzungsrate kann er optimiert werden, um bestimmte Produkte zu erzeugen.
Was sind die Pyrolyse-Reaktionen von Biomasse? Die 5 wichtigsten Mechanismen werden erklärt
1. Primäre Mechanismen
Bildung von Holzkohle: Dabei entstehen Benzolringe, die sich zu einem festen Rückstand verbinden, der als Holzkohle bezeichnet wird.
Depolymerisation: Dabei wird die polymere Struktur der Biomasse aufgebrochen.
Fragmentierung: Dadurch wird die Biomasse weiter in kleinere Moleküle zerlegt.
2. Sekundäre Mechanismen
Cracken: Hierbei werden größere Moleküle in kleinere zerlegt.
Rekombination: Einige kleinere Moleküle können sich rekombinieren und komplexere Moleküle bilden.
Bildung von Sekundärkohle: Bei einigen flüchtigen Verbindungen kommt es zu weiteren Reaktionen, die zu einer zusätzlichen Verkohlung führen.
3. Optimierung und Produktausbeute
Die Art der Pyrolyse hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktausbeute.
Langsame Pyrolyse: Wird bei niedrigen Temperaturen und langsamen Erhitzungsgeschwindigkeiten durchgeführt und ergibt hauptsächlich Biokohle.
Konventionelle Pyrolyse: Erzeugt eine ausgewogene Mischung aus Gas, Flüssigkeit und festen Produkten.
Schnellpyrolyse: Wird bei hohen Temperaturen und schnellen Erhitzungsraten durchgeführt und maximiert die Ausbeute an Bioöl.
4. Verwertung der Pyrolyseprodukte
Biokohle: Wird als Bodenverbesserungsmittel oder bei der Wasserfiltration verwendet.
Bio-Öl: Raffiniert zur Herstellung von Kraftstoffen und Chemikalien.
Gase: Werden zur Erzeugung von Strom und Wärme verwendet.
5. Ökologisches und wirtschaftliches Potenzial
Die Pyrolyse bietet mehrere Vorteile.
Sie verwertet erneuerbare Ressourcen und Abfallstoffe.
Sie hat das Potenzial für selbstversorgende Energie.
Sie wandelt energiearme Biomasse in Brennstoffe mit hoher Energiedichte um.
Sie stellt Chemikalien aus Biomasse her.
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