Bioöl, auch bekannt als Pyrolyseöl, ist ein flüssiges Produkt, das durch die Pyrolyse von Biomasse gewonnen wird.
Bei diesem Verfahren wird organisches Material, wie z. B. Biomasse, in einer sauerstoffarmen Umgebung schnell erhitzt und anschließend schnell abgeschreckt.
Das entstehende Bioöl ist eine komplexe Emulsion aus sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, Polymeren und Wasser, die leichter zu handhaben und chemisch zu modifizieren ist als Rohbiomasse.
7 wichtige Punkte erklärt
1. Zusammensetzung und Eigenschaften
Bioöl zeichnet sich durch seinen hohen Sauerstoffgehalt aus, der in der Regel bis zu 40 Gewichtsprozent beträgt.
Dieser hohe Sauerstoffgehalt trägt zu mehreren einzigartigen Eigenschaften bei.
1.1 Unverträglichkeit mit Erdölen
Bioöl ist nicht mit Erdöl mischbar, was es von herkömmlichen Kraftstoffen unterscheidet.
1.2 Wassergehalt
Es enthält oft erhebliche Mengen an Wasser, in der Regel zwischen 20-30 %, was unter bestimmten Bedingungen zu einer Phasentrennung führen kann.
1.3 Energiegehalt
Der Heizwert von Bioöl ist mit 15-22 MJ/kg niedriger als der von Erdöl (43-46 MJ/kg), was in erster Linie auf seine sauerstoffhaltigen Verbindungen zurückzuführen ist.
1.4 Säuregehalt
Bioöl ist sauer, was zu korrosiven Eigenschaften führen kann und besondere Überlegungen zur Handhabung und Lagerung erforderlich macht.
1.5 Instabilität
Es ist instabil, insbesondere bei Erhitzung, und kann im Laufe der Zeit Veränderungen der Viskosität und Phasentrennung erfahren, ein Prozess, der als Alterung bezeichnet wird.
1.6 Dichte
Bioöl hat eine höhere Dichte als Wasser und enthält häufig feste anorganische Bestandteile und Kohlenstoffkohle.
2. Herstellungsverfahren
Das Verfahren zur Herstellung von Bioöl, die so genannte Schnellpyrolyse, beinhaltet hohe Temperaturen und kurze Verweilzeiten, um die Ausbeute an flüssigem Produkt zu maximieren.
Das Ziel dieses Prozesses ist die Herstellung eines kohlenwasserstoffreichen Bioöls, das Rohöl in Kraftstoffen ersetzen kann.
Die Eigenschaften und die Ausbeute des Bioöls sind jedoch sehr unterschiedlich und hängen von mehreren Faktoren ab, darunter die Prozessbedingungen, die Heizrate, die Verweilzeit, die Partikelgröße der Biomasse, die Temperatur und die Art der verwendeten Biomasse.
3. Herausforderungen und Verbesserungen
Frühe Bioöle waren oft sehr instabil und korrosiv und enthielten einen hohen Gehalt an organischem Sauerstoff, was die Trennung von der wässrigen Phase erschwerte.
Die derzeitigen Entwicklungsbemühungen konzentrieren sich auf die Verringerung des Sauerstoffgehalts auf weniger als 25 Gew.-%, um die Abtrennung zu verbessern und die Qualität des Öls zu erhöhen.
Diese Verbesserung geht jedoch oft auf Kosten einer geringeren Ausbeute an nutzbarem Kohlenstoff.
4. Anwendungen und Veredelung
Bioöl ist aufgrund seines hohen Sauerstoffgehalts, seiner thermischen Instabilität und seines niedrigen Heizwerts nicht direkt als Motorkraftstoff verwendbar.
Daher muss es durch verschiedene chemische Prozesse aufbereitet werden, um Sauerstoff zu entfernen und das Produkt zu stabilisieren.
Dieser Veredelungsprozess ist entscheidend, um Bioöl zu einer brauchbaren Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen zu machen.
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