Die Pyrolyse von Biomasse ist ein thermischer Prozess, bei dem Biomasse durch Erhitzen unter Ausschluss von Sauerstoff in Bioöl, Biokohle und Synthesegas umgewandelt wird.
Dieser Prozess ist entscheidend für die Herstellung eines flüssigen Brennstoffs, der sich leicht lagern und transportieren lässt und für die Wärme-, Strom- und Chemieproduktion genutzt werden kann.
Die 4 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Trocknung
Die Biomasse wird zunächst getrocknet, um ihr die Feuchtigkeit zu entziehen.
2. Pyrolyse
Die getrocknete Biomasse wird unter Ausschluss von Sauerstoff auf Temperaturen zwischen 300 und 900 °C erhitzt.
Bei diesem Zersetzungsprozess wird die Biomasse in ihre Bestandteile wie Zellulose, Hemizellulose und Lignin zerlegt.
3. Kühlung und Abtrennung
Die Pyrolyseprodukte werden anschließend abgekühlt und in Bioöl, Biokohle und Synthesegas getrennt.
4. Bioöl-Produktion
Bioöl ist eine dunkelbraune Flüssigkeit, die hauptsächlich aus sauerstoffhaltigen Verbindungen besteht.
Es wird durch schnelles Erhitzen und schnelles Abschrecken von Biomasse in einem Prozess hergestellt, der als Schnellpyrolyse bekannt ist.
Die Ausbeute an Bioöl kann je nach Reaktionsbedingungen wie Erhitzungsgeschwindigkeit, Verweilzeit, Partikelgröße der Biomasse und Temperatur zwischen 50 und 75 Gewichtsprozent auf Basis der trockenen Biomasse liegen.
Eigenschaften und Herausforderungen von Bioöl
Bioöl enthält einen hohen Anteil an Wasser und verschiedenen organischen Komponenten, was es instabil und für die direkte Verwendung als Motorkraftstoff ungeeignet macht.
Seine Instabilität ist auf das Vorhandensein reaktiver Moleküle und großer oligomerer Spezies zurückzuführen, die mit der Zeit zu Phasentrennung und erhöhter Viskosität führen können.
Daher muss das Bioöl aufbereitet werden, z. B. durch Desoxygenierung, um seine Stabilität und Kompatibilität mit Raffineriekraftstoffen zu verbessern.
Wirtschaftliche und ökologische Erwägungen
Trotz des Potenzials der Biomassepyrolyse zur Herstellung von nachhaltigem Bioöl ist die Kommerzialisierung dieser Technologie aufgrund der Komplexität des Betriebs und der geringeren Rentabilität begrenzt.
Biomasse bleibt jedoch eine vielversprechende Quelle für saubere und nachhaltige Produkte, da sie im Überfluss vorhanden ist, wenig kostet und keine schädlichen Emissionen verursacht.
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