Продукт быстрого пиролиза или биоуголь – новый вид биотоплива, который образуется в результате температурного воздействия на биомассу. Процесс происходит при наименьшем содержании кислорода и при температуре не превышающей 500ºС.
По виду это порошок черного цвета с размерами частиц до 1 мм.
По своей структуре биоуголь представляет собой полиароматическое инертное кластерное соединение, которое позволяет надежно капсулировать внутри себя тяжелые металлы и минеральные элементы.
При проведении научных исследований и лабораторных испытаний этого вида топлива было установлено, что биоуголь, как альтернативный источник энергии, относится к 5 классу опасности.
Технология по производству этого вида топлива была открыта не так давно, но по мнению компетентных специалистов, новый вид топлива имеет значительный потенциал, который позволит занять ему свою нишу на рынке среди альтернативных источников энергии. Даже в сравнении с пеллетами, биоуголь обладает большей калорийностью и влагостойкостью. Благодаря своим уникальным свойствам такое топливо может долго храниться на открытым воздухе без утраты своей энергетической ценности. Биоуголь можно использовать в обычных твердотопливных котлах без дополнительного переоборудования агрегатов.
Альтернативный вид топлива производится путем торрефикации.
Установка по переработке отходов FPP 02
Сегодня большое число компаний занято в сфере изготовления и реализации установок по производству этого вида топлива. Это объясняется перспективностью данного направления в альтернативной энергетике. Примером можно считать продажу установок по переработке отходов типа FPP 02, которую можно расценивать как готовый бизнес под ключ.
Продуктивность биоугля произведенного на установке быстрого пиролиза FPP 02 приблизительно составляет 2% от объема перерабатываемых необезвоженных осадков иловых масс.
Приоритетными свойствами и характеристиками биоугля перед остальными источниками топлива являются следующие:
- Низшая теплота сгорания–20-33 МДж/кг.;
- Плотность– 260-380 кг/м3.;
- Содержание углерода – 40-70% мас.;
- Зольность – до 50% мас.;
- Характерный размер мм. – 0,1.
Свойства биоугля и области его применения
Биоуголь производится путем нагревания органического материала при высокой температуре в ограниченном количестве кислорода. Это стабильный продукт, очень богатый углеродом, который используется для обогащения почв. Пористость и свойства поверхности биоугля позволяют использовать его в качестве технического сорбента и может использоваться для очистки промышленных сточных вод, газов, аэрозолей, для сбора разлитой нефти, и т.д.
Основные свойства биоугля
| № | Параметр, единица измерения | Значение |
| 1. | Низшая теплота сгорания, МДж/кг | 30-35 |
| 2. | Плотность, кг/м3 | 260-380 |
| 3. | Содержание углерода, % мас. | 60-80 |
| 4. | Зольность, % мас. | Менее 6 |
Такие уникальные физические свойства биоугля как его пористость позволяют использовать его как технический сорбент для очистки:
- промышленных сточных вод,
- газов,
- аэрозолей.
Также биоуголь активно применяется при сборе разлитой нефти и производных продуктов. Кроме этого продукт быстрого пиролиза может быть использован как грунт-рекультивант для свалок ТБО с целью выведения токсичных соединений из почвы.
Биоуголь сегодня активно применяется в сельхозотрасли для улучшения структуры и плодородия почв. Применение продукта быстрого пиролиза дает возможность существенно минимизировать объемы применяемых удобрений. Благодаря уникальным свойствам продукта у аграриев есть возможность уменьшить финансовые затраты на его приобретение без потери урожайности.
Это доказано экспериментальным путем. Суть экспериментального исследования заключалась во внесении различного содержания биоугля из иловых осадков в состав почвы для последующего выращивании на ней растений. Экспериментально удалось установить, что добавление биоугля в почву повысило ее урожайность до 5%.
Кроме усилителя почв биоуголь может рассматриваться и как источник производства побочных продуктов нефти и газа с целью их дальнейшей эксплуатации в качестве топлива, которое даст чистую и возобновляемую энергию.
Производство биоугля
Биоуголь может быть произведен из любого органического продукта (отходы деревообработки, сельскохозяйственные отходы, иловые осадки, торф). Получают данный продукт методом пиролиза, который представляет собой нагрев органического материала без доступа кислорода. При данном процессе образуются твердое вещество – биоуголь, небольшое количество биомасла и газы. На установке быстрого пиролиза FPP02 выход биоугля составляет от 2 – 40 % в зависимости от сырья и параметров.
Современное производство продуктов быстрого пиролиза является экологичным и не оказывает негативного влияния на глобальные климатические изменения. В дальнейшем биоуголь полностью вытеснит виды ископаемого топлива, что существенно снизит объем выбросов закиси азота в атмосферу.
Эксплуатация биоугля как альтернативного топлива помогает уменьшить количество парниковых газов в атмосфере и улучшить качество водной среды.
Бесспорным преимуществом продукта перед аналогами является его экологичность. Биоуголь сегодня – передовое и инновационное направление в топливно-энергетической отрасли. Передовые мировые державы в сельскохозяйственной отрасли делают ставку именно на биоуголь и его свойства. Перспективы этого вида топлива и сферы применения продукта заставляют кардинально менять отношение к новым технологиям.
Биоуголь способствует достижению следующих целей:
- увеличение влагоемкости почвы
- увеличение урожайности
- увеличение уровня углерода в почве
- увеличение рН почвы
- уменьшение токсичности алюминия
- положительное изменение микробиологии почвы
- уменьшение выбросов парниковых газов CO2, N2O и CH4 в почву
- улучшение почвенных условий для популяций дождевых червей
- повышение эффективности использования удобрений
Эффекты биоугля варьируется в зависимости от типа почвы и качества используемого биоугля.