Die drei wichtigsten Stoffe, die für Biomassebrennstoffe verwendet werden, sind Bioöl, Holzkohle und Pyrolysegas. Dabei handelt es sich um Produkte der Biomassepyrolyse, einem thermochemischen Prozess, bei dem Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt wird, um sich in diese wertvollen Bestandteile zu zersetzen.
Bio-Öl ist eine dunkelbraune organische Flüssigkeit, die hauptsächlich aus sauerstoffhaltigen Verbindungen besteht. Es wird durch die Schnellpyrolyse von Biomasse hergestellt, bei der Zellulose, Hemizellulose und Lignin gleichzeitig fragmentiert und depolymerisiert werden. Die schnelle Erhitzung der Biomasse und das schnelle Abschrecken der entstehenden Dämpfe führen zur Bildung von Bioöl. Bezogen auf die trockene Biomasse liegt die Ausbeute an Bioöl aus der Schnellpyrolyse zwischen 50 und 70 Gew.-%. Bioöl enthält einen hohen Anteil an Wasser und verschiedene organische Komponenten wie Säuren, Alkohole, Ketone, Furane, Phenole, Ether, Ester, Zucker, Aldehyde, Alkene, Stickstoff- und Sauerstoffverbindungen. Aufgrund seines hohen Gehalts an reaktiven Molekülen und oligomeren Spezies ist Bioöl instabil und muss aufbereitet werden, bevor es als Motorkraftstoff verwendet werden kann.
Holzkohle ist ein fester Rückstand, der nach dem Pyrolyseprozess zurückbleibt und aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts und Heizwerts in der Regel als Brennstoffquelle verwendet wird. Holzkohle kann zu Aktivkohle weiterverarbeitet werden, die in verschiedenen Anwendungen wie Wasserreinigung und Gasadsorption eingesetzt wird.
Pyrolytisches Gas ist ein gasförmiges Produkt der Pyrolyse von Biomasse, das hauptsächlich aus Methan, Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht. Dieses Gas kann direkt als Brennstoff verwendet oder zu Synthesegas weiterverarbeitet werden, das ein Vorprodukt für verschiedene chemische Synthesen ist und ebenfalls als Brennstoff verwendet werden kann.
Diese drei Stoffe - Bioöl, Holzkohle und Pyrolysegas - sind bei der Umwandlung von Biomasse in Energie und andere wertvolle Produkte von entscheidender Bedeutung und unterstreichen die Bedeutung der Biomasse als erneuerbare Ressource für eine nachhaltige Energieerzeugung.
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