يتم إنتاج الزيت الحيوي، المعروف أيضًا باسم زيت الانحلال الحراري، من خلال عملية تسمى الانحلال الحراري، والتي تنطوي على التسخين السريع للكتلة الحيوية في بيئة منخفضة الأكسجين يليها التبريد السريع. وينتج عن هذه العملية تحلل الكتلة الحيوية إلى مستحلب سائل من المركبات العضوية المؤكسدة والبوليمرات والماء، وهو ما يعرف بالزيت الحيوي.
عملية الإنتاج:
تحدث عملية الانحلال الحراري عادةً عند درجات حرارة تبلغ حوالي 500 درجة مئوية مع معدلات تسخين عالية (1000 درجة مئوية/ثانية) في ظل ظروف الانحلال الحراري السريع. وتعمل درجة الحرارة المرتفعة والتسخين السريع هذه على تكسير البوليمرات الحيوية القوية في الكتلة الحيوية، مثل السليلوز والهيميسليلوز واللجنين، إلى جزيئات أصغر. ويمنع غياب الأكسجين الاحتراق، مما يؤدي إلى التحلل الحراري بدلاً من الاحتراق. ثم يتم تبريد الغازات الناتجة أثناء هذا التحلل بسرعة، وتكثيفها في شكل سائل، وهو الزيت الحيوي.خصائص الزيت الحيوي:
الزيت الحيوي عبارة عن خليط معقد يحتوي على ما يصل إلى 40% من الأكسجين بالوزن، مما يجعله مختلفًا بشكل كبير عن الزيوت البترولية. فهو غير قابل للامتزاج مع الزيوت البترولية، ويحتوي على الماء (غالباً ما يتراوح بين 20-30%)، وله قيمة تسخين أقل من الزيت البترولي، وهو حمضي، وغير مستقر، خاصةً عند تسخينه. كثافته أعلى من كثافة الماء، وغالباً ما يحتوي على مواد غير عضوية صلبة وفحم الكربون.
التحديات والتطورات:
في البداية، كان الزيت الحيوي المنتج غير مستقر للغاية ومسببًا للتآكل، ويحتوي على نسبة عالية جدًا من الأكسجين العضوي، مما يجعل فصله عن المرحلة المائية صعبًا. وقد ركزت جهود التطوير على تقليل محتوى الأكسجين إلى أقل من 25٪ بالوزن الوازن لتحسين الفصل وجودة الزيت، على الرغم من أن هذا غالبًا ما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية الكربون المفيد.التطبيقات والترقية:
يهدف الزيت الحيوي إلى استبدال النفط الخام كمادة أولية لوقود النقل. ومع ذلك، فإن محتواه العالي من الأكسجين وعدم استقراره يتطلبان تحسينه قبل استخدامه كوقود للمحرك. وينطوي ذلك على عمليات لتقليل محتوى الأكسجين وتثبيت الزيت، وتحسين توافقه وأدائه كوقود.
