الزيت الحيوي، والمعروف أيضاً باسم زيت الانحلال الحراري، هو سائل بني داكن معقد مشتق من الانحلال الحراري للكتلة الحيوية. وهو يتألف في المقام الأول من مركبات عضوية مؤكسدة، بما في ذلك الكحوليات والألدهيدات والأحماض الكربوكسيلية والإسترات والفيوران والبيران والكيتونات والسكريات الأحادية والسكريات الأحادية والسكريات المائية والمركبات الفينولية. ينتج عن هذه التركيبة زيت حيوي ذو قيمة تسخين أقل وعدم استقرار حراري مقارنةً بالوقود البترولي، مما يجعله غير مناسب للاستخدام المباشر في محركات الاحتراق الداخلي القياسية دون مزيد من المعالجة.
التركيب والإنتاج:
يتم إنتاج الزيت الحيوي من خلال عملية تسمى الانحلال الحراري السريع، والتي تنطوي على التسخين السريع للكتلة الحيوية في غياب الأكسجين، يليها إخماد سريع للأبخرة الناتجة. تؤدي هذه العملية إلى تفتيت وإزالة بلمرة السليلوز والهيميسليلوز واللجنين في الكتلة الحيوية في وقت واحد. وعادة ما يتراوح إنتاج الزيت الحيوي من هذه العملية بين 50٪ بالوزن إلى 75٪ بالوزن، اعتمادًا على نوع الكتلة الحيوية وظروف التفاعل مثل معدل التسخين وزمن البقاء وحجم جسيمات الكتلة الحيوية.الخصائص والتحديات:
يحتوي الزيت الحيوي على نسبة عالية من الماء (غالبًا 20-30%) ومئات المكونات العضوية، بما في ذلك الجزيئات التفاعلية والأنواع قليلة القوام ذات الأوزان الجزيئية الأكبر من 5000. وتساهم هذه الخصائص في عدم استقراره، خاصةً أثناء التخزين والتسخين، مما يؤدي إلى مشاكل مثل التقادم وزيادة اللزوجة وانفصال الطور. ونظرًا لمحتواه العالي من الأكسجين (حتى 40% من الوزن)، فإن الزيت الحيوي غير قابل للامتزاج مع الزيوت البترولية وله قيمة تسخين أقل من الزيت البترولي. وهو أيضًا حمضي وله كثافة أعلى من الماء، وغالبًا ما يحتوي على مواد غير عضوية صلبة وفحم الكربون.
التطبيقات والترقية:
على الرغم من التحديات التي تواجهه، يمكن استخدام الزيت الحيوي كوقود للغلايات أو ترقيته إلى وقود نقل متجدد. وتعد عمليات الترقية ضرورية لتحسين استقراره وقيمة تسخينه لاستخدامه في المحركات. وتوفر إمكانية إنتاج الزيت الحيوي على نطاق موزع، مثل المزارع، ثم نقله إلى المصافي المركزية للترقية، بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لنقل الكتلة الحيوية الخام. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المنتج الثانوي لإنتاج الزيت الحيوي، وهو الفحم الحيوي، كتعديل للتربة، مما يعزز جودة التربة ويساهم في عزل الكربون.
