Пиролиз может применяться для широкого спектра материалов, включая сельскохозяйственные отходы, побочные продукты лесного хозяйства, сгоревшие деревья, смешанные пластики и отходы животноводства. Эти материалы, как правило, богаты лигнином и не конкурируют с производством продуктов питания. В процессе пиролиза эти органические материалы расщепляются при высоких температурах в отсутствие кислорода с получением различных побочных продуктов, таких как сингаз, жидкое биомасло, древесный уголь и древесный спирт. Эти продукты находят широкое применение - от производства электроэнергии до использования в сельском хозяйстве и химическом производстве.
Материалы, пригодные для пиролиза:
- Сельскохозяйственные отходы: К ним относятся солома, шелуха и другие остатки сельскохозяйственных культур. Эти материалы многочисленны и часто считаются отходами, что делает их идеальными для превращения в полезные продукты путем пиролиза.
- Побочные продукты лесного хозяйства: Такие материалы, как опилки, древесная стружка и кора, могут быть эффективно использованы в пиролизе. В них обычно много лигнина и целлюлозы, которые легко превращаются в ценные продукты.
- Сгоревшие деревья: Даже после лесного пожара обугленные останки деревьев можно переработать с помощью пиролиза для извлечения полезных материалов и снижения воздействия на окружающую среду.
- Смешанные пластики: Растет интерес к использованию пиролиза для переработки смешанных пластмасс, которые трудно поддаются традиционным методам утилизации. Этот процесс позволяет превратить такие пластики обратно в пригодные для использования масла.
- Животные отходы: К ним относятся навоз и другие биологические отходы. Пиролиз может помочь справиться с этими отходами и одновременно произвести полезные побочные продукты.
Продукты и области применения:
- Сингаз: Смесь монооксида углерода и водорода, которая может использоваться в качестве источника топлива или перерабатываться в химикаты.
- Жидкое биомасло: Может быть переработано в различные химикаты или использовано непосредственно в качестве биотоплива.
- Древесный уголь: Часто используется для производства активированного угля, который применяется для очистки воды и фильтрации газов.
- Древесный спирт: Известный также как метанол, это универсальное химическое вещество, используемое в производстве пластмасс, растворителей и топлива.
Технологические разновидности:
- Быстрый пиролиз: Этот метод работает при высоких температурах и коротком времени пребывания, направленный в первую очередь на максимальное увеличение выхода биомасла.
- Медленный пиролиз: Применяется при более низких температурах и длительном времени пребывания, что больше подходит для получения высококачественного древесного угля.
- Газификация: Это вариант пиролиза с частичным окислением, в результате которого получается преимущественно сингаз.
Экономическое и экологическое воздействие:
Пиролиз не только помогает восстанавливать ресурсы из отходов, но и уменьшает воздействие на окружающую среду за счет утилизации отходов и снижения потребности в продуктах на основе ископаемого топлива. Технология масштабируема: существует множество проектов, начиная от небольших местных инициатив и заканчивая крупными промышленными предприятиями.
- Инновационные приложения:Технология аккумуляторов:
- Исследователи из Йоркского университета используют пиролиз для переработки переработанного крахмала в материалы для аккумуляторных батарей, демонстрируя универсальность процесса.Аддитивное производство:
Пиролиз также используется в химической промышленности и аддитивном производстве, в частности, в 3D-печати металлических конструкций, где он помогает удалить связующие вещества из металлических порошков.
Таким образом, пиролиз - это универсальный и экологически полезный процесс, который позволяет превращать широкий спектр органических материалов в ценные продукты, способствуя устойчивому развитию и рациональному использованию ресурсов.
