Биомасло - это сложный жидкий продукт, состоящий в основном из воды и различных органических соединений, полученных из биомассы, включая углеводы и лигнин. Органические соединения в биомасле состоят из спиртов, альдегидов, карбоновых кислот, эфиров, фуранов, пиранов, кетонов, моносахаридов, ангидросахаров и фенольных соединений. Такой состав делает биомасло потенциальной заменой ископаемому топливу в различных областях применения, таких как отопление, производство электроэнергии и транспорт.
Подробный состав:
-
Органические соединения из углеводов: Биомасло содержит ряд органических соединений, полученных из углеводов, содержащихся в биомассе. К ним относятся спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры, фураны, пираны, кетоны, моносахариды и ангидросахара. Эти соединения образуются в процессе пиролиза, когда биомасса нагревается в отсутствие кислорода, что приводит к расщеплению сложных углеводных структур на более простые органические молекулы.
-
Органические соединения из лигнина: Лигнин, сложный органический полимер, содержащийся в клеточных стенках растений, дает в биомасле фенольные соединения. Эти соединения имеют большое значение, поскольку могут быть переработаны в ценные химические вещества и топливо. Присутствие фенольных соединений также влияет на физико-химические свойства биомасла, такие как вязкость и стабильность.
Свойства и проблемы:
-
Высокое содержание воды: Биомасло обычно содержит 20-30 % воды, что влияет на его хранение, обработку и переработку. Высокое содержание воды может привести к разделению фаз и повышению вязкости, что затрудняет его использование в стандартных областях.
-
Высокое содержание кислорода и кислотность: При содержании кислорода 35-50 % биомасло имеет высокую кислотность (pH до ~2), что делает его коррозионно-активным по отношению к металлам. Такая кислотность обусловлена присутствием карбоновых кислот и других кислородсодержащих соединений, которые также способствуют более низкой теплотворной способности по сравнению с обычным мазутом.
-
Вязкость и стабильность: Биомасло является вязким, его вязкость варьируется от 20 до 1000 сантипуаз при 40°C. Его окислительная нестабильность может привести к полимеризации и агломерации, что еще больше увеличивает вязкость и летучесть.
-
Твердые остатки и загрязняющие вещества: Биомасло может содержать до 40 % твердых остатков и различных примесей, что может повлиять на его качество и пригодность к использованию. Для обеспечения эффективного использования биомасла в различных сферах необходимо управлять этими твердыми остатками и примесями.
Применение и модернизация:
Биомасло не подходит для использования в стандартных двигателях внутреннего сгорания из-за высокого содержания воды, кислотности и вязкости. Однако его можно модернизировать с помощью различных процессов, таких как газификация для получения сингаза или переработка в специальное моторное топливо. Его потенциал для совместного сжигания на электростанциях особенно привлекателен благодаря его жидкой форме, которую легче обрабатывать, транспортировать и хранить по сравнению с твердой биомассой.
В целом, биомасло - это перспективное, но сложное биотопливо, получаемое из биомассы, характеризующееся высоким содержанием воды и органических соединений. Его уникальный состав и свойства требуют тщательного обращения и переработки, чтобы максимально использовать его потенциал в качестве устойчивой альтернативы ископаемому топливу.
