تنطوي نظرية التغويز على التحويل الكيميائي الحراري للوقود الصلب، وخاصة الكتلة الحيوية، إلى وقود غازي يُعرف باسم الغاز التخليقي أو الغاز التخليقي.
وتحدث هذه العملية في درجات حرارة عالية، تتراوح عادةً بين 1400-1700 درجة فهرنهايت أو 800-900 درجة مئوية.
ويحدث ذلك في وجود كميات محكومة من الأكسجين و/أو البخار.
ويكون الغاز التخليقي الناتج غنياً بأول أكسيد الكربون والهيدروجين.
ويمكن استخدام هذا الغاز المتزامن في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك وقود المحركات والتدفئة وتوليد الكهرباء وإنتاج الوقود السائل.
ما هي نظرية التغويز؟ شرح 5 نقاط رئيسية
1. ظروف العملية وتفاعلاتها
يبدأ التغويز عن طريق تسخين المواد العضوية إلى درجات حرارة عالية في بيئة محكومة.
ويؤدي إدخال الأكسجين و/أو البخار إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تحول الوقود الصلب إلى مكونات غازية.
وتشمل التفاعلات الرئيسية ما يلي:
- تفاعلات الاحتراق (1-3): تستهلك هذه التفاعلات معظم الأكسجين المزود بالأكسجين، وتطلق الطاقة الحرارية التي تحافظ على عملية التغويز.
- تفاعلات التغويز (4-5): هذه التفاعلات هي تفاعلات ماصة للحرارة وهي ضرورية لتكوين الغاز المتزامن. وتتضمن تفاعل الكربون (C) مع البخار (H2O) لإنتاج أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروجين (H2).
- تفاعلات أخرى (6-10): تُعدّل هذه التفاعلات تركيب الغاز بشكل أكبر، مما يؤثر على إنتاج أول أكسيد الكربون والهيدروجين (H2) والميثان (CH4).
2. تطبيقات الغاز المتزامن
يمكن استخدام الغاز المتزامن الناتج عن التغويز مباشرةً كوقود لتطبيقات مختلفة.
ويمكنه تشغيل محركات الديزل، وتدفئة المنازل، وتوليد الكهرباء في توربينات الغاز.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن فصل مكون الهيدروجين في الغاز التخليقي واستخدامه في خلايا الوقود أو كوقود نظيف الاحتراق.
ويمكن أيضاً معالجة الغاز المتزامن من خلال عملية فيشر-تروبش لإنتاج الوقود السائل.
3. تغويز الكتلة الحيوية
يركز تغويز الكتلة الحيوية على وجه التحديد على تحويل مواد الكتلة الحيوية إلى غاز تخليقي.
وتكتسب هذه العملية أهمية خاصة نظرًا لقدرتها على الاستفادة من المخلفات والنفايات المتاحة محليًا وتحويلها إلى موارد طاقة قيّمة.
ويحدث تغويز الكتلة الحيوية عند درجات حرارة أعلى من 700 درجة مئوية، باستخدام كمية محكومة من الأكسجين و/أو البخار.
ويمكن معالجة الغاز الحيوي الناتج أو استخدامه مباشرة، مما يساهم في توفير مصدر طاقة أكثر استدامة وصديقة للبيئة.
4. الاختلافات التكنولوجية
توجد أنواع مختلفة من عمليات التغويز، بما في ذلك مفاعلات القيعان المميعة ومغازات التدفق المحبوسة، والمغازات المتحركة، والمغازات الهجينة أو الجديدة.
ويتميز كل نوع بخصائصه التشغيلية ويناسب نطاقات وأنواع مختلفة من المواد الأولية للكتلة الحيوية.
5. الفوائد البيئية وفوائد الطاقة
يوفر التغويز فوائد بيئية كبيرة من خلال الحد من انبعاث الملوثات مثل أكاسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين مقارنة بعمليات الاحتراق التقليدية.
كما يوفر وسيلة للاستفادة من موارد الكتلة الحيوية المتجددة، مما يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتخفيف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف مستقبل الطاقة المستدامة مع KINTEK SOLUTION!
احتضن قوة التغويز وأطلق العنان لإمكانات الكتلة الحيوية من خلال أنظمة التغويز المتقدمة لدينا.
سواء كنت مهندسًا أو باحثًا أو مبتكرًا في مجال الطاقة، دع تقنيتنا المتطورة تكون شريكك في إيجاد حلول طاقة نظيفة وفعالة ومتجددة.
قم بزيارة موقعنا الإلكتروني اليوم لاستكشاف منتجاتنا الخاصة بالتغويز وانضم إلى الحركة نحو مستقبل أكثر خضرة واستدامة!
