التحويل بالتحلل الحراري للكتلة الحيوية هو عملية كيميائية حرارية تنطوي على تحلل الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين لإنتاج منتجات قيّمة مثل الوقود الحيوي والمواد الكيميائية وغيرها من المواد. وتُعد هذه العملية ضرورية لتحويل نفايات الكتلة الحيوية إلى مواد مفيدة، مما يوفر فوائد بيئية واقتصادية على حد سواء.
وصف العملية:
- يحدث الانحلال الحراري عندما يتم تسخين الكتلة الحيوية إلى درجات حرارة عالية دون وجود الأكسجين. ويؤدي هذا التحلل الحراري إلى تحويل الكتلة الحيوية إلى ثلاثة منتجات رئيسية: الفحم الحيوي (مادة صلبة)، والزيت الحيوي (سائل)، والغاز التخليلي (خليط غازي). ويعتمد التركيب المحدد لهذه المنتجات على درجة الحرارة ومعدل التسخين أثناء عملية التحلل الحراري.الفحم الحيوي:
- وهو عبارة عن مخلفات صلبة غنية بالكربون يتم إنتاجها عند درجات حرارة منخفضة (أقل من 450 درجة مئوية) مع معدلات تسخين بطيئة. ويمكن استخدام الفحم الحيوي كتعديل للتربة لتحسين خصوبة التربة وبنيتها.الزيت الحيوي:
- هذا السائل الشبيه بالزيت هو المنتج الرئيسي في درجات حرارة متوسطة وتحت معدلات تسخين عالية نسبيًا. ويمكن تكرير الزيت الحيوي لإنتاج وقود النقل.الغاز الحيوي:
وهو خليط من الغازات بما في ذلك الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، وينتج عند درجات حرارة أعلى (أكبر من 800 درجة مئوية) مع معدلات تسخين سريعة. ويمكن استخدام الغاز المتزامن لتوليد الكهرباء والحرارة.التطبيقات والفوائد:
- يوفر الانحلال الحراري للكتلة الحيوية العديد من التطبيقات والفوائد:
- استخدام الموارد: يسمح بتحويل نفايات الكتلة الحيوية إلى منتجات قيمة، مما يقلل من النفايات ويوفر مصادر مستدامة للطاقة والمواد.
- التأثير البيئي: من خلال تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود ومواد كيميائية أنظف، يمكن أن يساعد الانحلال الحراري في تقليل الأثر البيئي المرتبط بطرق الاحتراق التقليدية.
الفرص الاقتصادية: يمكن أن يؤدي إنتاج الوقود الحيوي والمواد الكيميائية والمواد من الكتلة الحيوية من خلال الانحلال الحراري إلى خلق فرص وصناعات اقتصادية جديدة.
السياق التاريخي والتطور:
استُخدم الانحلال الحراري، المعروف تاريخياً باسم تقطير الخشب، منذ العصور القديمة، لا سيما من قبل المصريين للتحنيط وسد القوارب. وفي القرن التاسع عشر، لعب دورًا مهمًا في تغذية الثورة الصناعية من خلال إنتاج الفحم من التحلل الحراري للخشب.
