Przekształcenie łupin orzechów laskowych w potencjalne źródło energii odnawialnej

Reklama

wt., 08/31/2021 - 00:37 -- MagdalenaL

Zdjęcie: Reaktor do pirolizy z piecem rurowym. Autorzy: Aihui Chen, Xifeng Liu, Haibin Zhang, Hao Wu, Dong Xu, Bo Li i Chenxi Zhao

Biomasa cieszy się rosnącym zainteresowaniem naukowców jako źródło odnawialnej, zrównoważonej i czystej energii. Może być ona przekształcana w bio-olej metodami termochemicznymi, takimi jak gazyfikacja, upłynnianie i piroliza, i wykorzystywana do produkcji paliw, chemikaliów i biomateriałów.

W Journal for Renewable and Sustainable Energy, naukowcy z Akademii Maszynerii Rolniczej Heilongjiang w Chinach dzielą się swoją pracą na temat właściwości fizykochemicznych i aktywności przeciwutleniającej octu drzewnego i frakcji smołowej w bio-oleju wyprodukowanym z pirolizy łupin orzechów laskowych w temperaturze od 400 do 1000 stopni Celsjusza.

Ocet drzewny jest często stosowany w rolnictwie jako środek odstraszający owady, nawóz, promotor wzrostu roślin lub inhibitor. Może być też stosowany jako środek usuwający nieprzyjemne zapachy, środek do konserwacji drewna lub dodatek do paszy dla zwierząt.

„Wyniki badań wskazują, że ocet drzewny i smoła uzyskane z resztek łupin orzecha laskowego mogą być uznane za potencjalne źródło energii odnawialnej w zależności od ich cech własnych", powiedział autor Liu Xifeng.

Naukowcy odkryli, że ocet drzewny i smoła pozostałe po spaleniu łupin zawierały najwięcej substancji fenolowych, co dało podstawę do późniejszych badań nad ich właściwościami przeciwutleniającymi.

Eksperymenty przeprowadzono w reaktorze pirolizy z piecem rurowym, a próbki łupin orzechów laskowych o wadze 20 gramów umieszczono wcześniej w strefie oczekiwania w rurze kwarcowej. Gdy temperatura docelowa została osiągnięta i ustabilizowała się, surowce zostały wepchnięte do obszaru reakcji i ogrzewane przez 20 minut.

Zawartość biowęgla określano jako stosunek masy węgla pirolitycznego do masy biomasy, a wydajność biooleju obliczano na podstawie zwiększonej masy kondensatora.

W celu dostatecznego rozdzielenia dwóch frakcji biooleju, produkt ciekły odwirowywano przy 3200 obrotach na minutę przez 8 minut, a frakcję wodną nazwano octem drzewnym. Wydzielona frakcja smoły pozostała w stanie stacjonarnym przez 24 godziny bez pojawienia się fazy wodnej.

Ocet drzewny i smoła były odpowiednio przechowywane w szczelnie zamkniętej probówce i pozostawione w lodówce w temperaturze 4 °C do analizy eksperymentalnej, a wydajność gazu została obliczona przez uwzględnienie ich łącznej objętości.

Stwierdzono, że temperatura pirolizy ma istotny wpływ na wydajność i właściwości frakcji octu drzewnego i smoły w biooleju otrzymanym z łupin orzecha laskowego. Dominującą frakcją ciekłą był ocet drzewny z maksymalną wydajnością 31,23% wagowych uzyskaną w temperaturze 700 °C, co wynika z wysokiej koncentracji wody.

Badania te stanowią podstawę do dalszych zastosowań biooleju z pirolizy odpadowych łupin orzecha laskowego, a jego zastosowanie w aktywności antyoksydacyjnej zostało rozszerzone.

Autor: 
American Institute of Physics / tłum. Karolina Schittko

Reklama