يتم إنتاج الزيت الحيوي في المقام الأول من خلال عمليتين رئيسيتين: الانحلال الحراري الوميضي والتسييل الحراري المائي (HTL). يتضمن الانحلال الحراري الوميض التحلل الحراري السريع للمركبات العضوية في غياب الأكسجين. تؤدي هذه العملية إلى إنتاج الفحم والمنتجات الغازية والنفط الحيوي.
الزيت الحيوي عبارة عن خليط معقد كثيف من المركبات العضوية المؤكسجة. تبلغ قيمة الوقود بشكل عام 50-70٪ من الوقود النفطي. يمكن استخدامه كوقود للغلايات أو ترقيته إلى وقود النقل المتجدد. ومع ذلك، فإن تركيبة الزيت الحيوي تجعله غير مستقر حرارياً ويصعب تقطيره أو تكريره. وهذا يتطلب إجراء أبحاث إضافية لإنتاج زيت حيوي عالي الجودة.
على الرغم من التحديات التي يواجهها، فإن النفط الحيوي له العديد من المزايا. وكثافته أكبر من كثافة المواد الأولية للكتلة الحيوية، مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة في النقل. وهذا يفتح إمكانية وجود نموذج معالجة موزع حيث تقوم أجهزة التحليل الحراري صغيرة الحجم بتحويل الكتلة الحيوية إلى زيت حيوي في المزارع. ويمكن بعد ذلك نقل النفط الحيوي إلى موقع مركزي للتكرير.
الزيت الحيوي هو سائل بني داكن يتم إنتاجه من خلال الانحلال الحراري للكتلة الحيوية. ويتكون بشكل رئيسي من مركبات مؤكسجة، مما يساهم في عدم استقراره الحراري العالي وقيمته الحرارية المنخفضة. يتكون الزيت الحيوي من خلال تجزئة وإزالة بلمرة السليلوز والهيمسيلولوز واللجنين أثناء الانحلال الحراري السريع للكتلة الحيوية. يؤدي التسخين السريع للكتلة الحيوية وتبريد البخار إلى إنتاج الزيت الحيوي. يتراوح إنتاج الزيت الحيوي من الانحلال الحراري السريع عادةً بين 50-70% اعتمادًا على ظروف التفاعل.
يحتوي الزيت الحيوي على نسبة عالية من الماء ومئات المكونات العضوية مثل الأحماض والكحولات والكيتونات والفيورانات والفينولات والإثيرات والإسترات والسكريات والألدهيدات والألكينات والنيتروجين ومركبات الأكسجين. كما أنه يحتوي على جزيئات تفاعلية وأنواع قليلة القسيم ذات أوزان جزيئية أكبر من 5000، مما يجعلها غير مستقرة حتى في درجات حرارة الغرفة. يمكن اعتبار الزيت الحيوي مستحلبًا صغيرًا متعدد المراحل، حيث تشكل الأوليجومرات رذاذًا. يؤدي عدم الاستقرار هذا، المعروف بالشيخوخة، إلى تكوين المزيد من الماء، وزيادة اللزوجة، وانفصال الطور. ولذلك، يجب ترقية الزيت الحيوي قبل استخدامه كوقود للمحرك.
يتمتع الزيت الحيوي بكثافة أعلى من المواد الخشبية، مما يقلل من تكاليف التخزين والنقل. ومع ذلك، فهو غير مناسب للاستخدام المباشر في محركات الاحتراق الداخلي القياسية. يمكن ترقيته إلى وقود محرك خاص أو تحويله من خلال عمليات التغويز إلى غاز تخليقي ومن ثم وقود الديزل الحيوي. يعتبر النفط الحيوي جذابًا بشكل خاص للإشعال المشترك لأنه يسهل التعامل معه وحرقه مقارنة بالوقود الصلب، كما أنه أرخص في النقل والتخزين.
بالإضافة إلى استخدامه كوقود، يعد الزيت الحيوي أيضًا مصدرًا قيمًا للمركبات العضوية والمواد الكيميائية المتخصصة. وهو يوفر مزايا مقارنة بالكتلة الحيوية الصلبة والتغويز من حيث سهولة التعامل والتخزين والاحتراق في محطات الطاقة الحالية دون الحاجة إلى إجراءات بدء التشغيل الخاصة.
قم بترقية معدات المختبرات الخاصة بك باستخدام KINTEK واطلق العنان للإمكانات الكاملة لأبحاث النفط الحيوي! ستساعدك تقنيتنا المتطورة وخبرتنا في الانحلال الحراري والتسييل على التغلب على تحديات تقطير وتكرير النفط الحيوي للحصول على وقود نقل متجدد عالي الجودة. اكتشف مجموعتنا من الحلول المبتكرة وأحدث ثورة في إنتاج الزيوت الحيوية لديك اليوم. اتصل بنا للحصول على استشارة واتخاذ الخطوة الأولى نحو مستقبل مستدام.
