Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu sản xuất than giá trị gia tăng từ quá trình carbon hóa thủy nhiệt quy mô lớn của vỏ hạt phỉ và chất thải gỗ
Biomass Conversion and Biorefinery - Trang 1-9 - 2023
Tóm tắt
Chất thải nông nghiệp có tiềm năng quan trọng như một sự thay thế cho nhiên liệu hóa thạch trong số các nguồn năng lượng tái tạo. Trong nghiên cứu này, việc sản xuất nhiên liệu rắn từ vỏ hạt phỉ đã được điều tra thông qua phương pháp carbon hóa thủy nhiệt. Hơn nữa, việc sử dụng vỏ hạt phỉ như một sinh khối thay thế cho sản xuất nhiên liệu rắn đã được đánh giá bằng cách xem xét các thuộc tính của nhiên liệu rắn thu được từ chất thải gỗ. Mặc dù có một số nghiên cứu về giá trị năng lượng của vỏ hạt phỉ và việc tái sử dụng chúng cho nền kinh tế, vẫn còn rất ít nghiên cứu về vỏ hạt phỉ. Một lò phản ứng quy mô đầy đủ đã được thiết kế và chế tạo cho quy trình carbon hóa thủy nhiệt. Quá trình carbon hóa thủy nhiệt được thực hiện bằng hệ thống theo mẻ trong lò phản ứng có dung tích 8 m3. Khí thải sinh ra trong quá trình carbon hóa được chuyển vào lò phản ứng. Phân tích cuối cùng và giá trị nhiệt của viên nén và than được kiểm tra. Kết quả cho thấy tất cả các chất thải không được viên nén tốt. Viên nén mẹ đạt được giá trị chấp nhận được cho các ứng dụng nhiệt. Vỏ hạt phỉ đã được chuyển hóa thành một sản phẩm có giá trị với giá trị nhiệt là 4792 kcal/kg. Mặc dù chất thải gỗ có tính chất cháy tốt hơn, sản phẩm từ vỏ hạt phỉ, một sản phẩm không có giá trị kinh tế, đã trở thành một sản phẩm giá trị nhờ khả năng đốt cháy dễ dàng và giá trị nhiệt cao.
Từ khóa
#chất thải nông nghiệp #carbon hóa thủy nhiệt #vỏ hạt phỉ #giá trị năng lượng #nhiên liệu rắnTài liệu tham khảo
Yu Y, Guo Y, Wang G et al (2022) Hydrothermal carbonization of waste ginkgo leaf residues for solid biofuel production: hydrochar characterization and its pelletization. Fuel 324:124341. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124341
Özyurtkan MH, Özçimen D, Meriçboyu AE (2008) Investigation of the carbonization behavior of hybrid poplar. Fuel Process Technol 89:858–863. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2008.02.005
Salaudeen SA, Acharya B, Dutta A (2021) Steam gasification of hydrochar derived from hydrothermal carbonization of fruit wastes. Renew Energy 171:582–591. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.115
Wang X, Zhai M, Wang Z et al (2018) Carbonization and combustion characteristics of palm fiber. Fuel 227:21–26. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.04.088
Yang H, Xu Z, Fan M et al (2008) Progress in carbon dioxide separation and capture: a review. J Environ Sci 20:14–27. https://doi.org/10.1016/S1001-0742(08)60002-9
Wang S, Yan W, Zhao F (2020) Recovery of solid waste as functional heterogeneous catalysts for organic pollutant removal and biodiesel production. Chem Eng J 401:126104. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126104
Klass DL (1998) Biomass for renewable energy, fuels and chemicals. Academic Press, London, England
Funke A, Reebs F, Kruse A (2013) Experimental comparison of hydrothermal and vapothermal carbonization. Fuel Process Technol 115:261–269. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2013.04.020
Siruru H, Syafii W, Wistara INJ et al (2020) Properties of sago waste charcoal using hydrothermal and pyrolysis carbonization. Biomass Convers Biorefinery. https://doi.org/10.1007/s13399-020-00983-9
Mohanty AK, Misra M, Drzal LT (2002) Sustainable bio-composites from renewable resources in green materials world. J Polym Environ 10:19–26
Scarlat N, Dallemand JF, Fahl F (2018) Biogas: developments and perspectives in Europe. Renew Energy 129:457–472. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.03.006
Koul B, Yakoob M, Shah MP (2022) Agricultural waste management strategies for environmental sustainability. Environ Res 206:112285. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112285
Karaosmanoğlu H (2022) Lipid characteristics, bioactive properties, and mineral content in hazelnut grown under different cultivation systems. J Food Process Preserv 1–11. https://doi.org/10.1111/jfpp.16717
Ceylan S, Topçu Y (2014) Pyrolysis kinetics of hazelnut husk using thermogravimetric analysis. Bioresour Technol 156:182–188. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.01.040
Guney MS (2013) Utilization of hazelnut husk as biomass. Sustain Energy Technol Assessments 4:72–77. https://doi.org/10.1016/j.seta.2013.09.004
Miranda T, Arranz JI, Montero I et al (2012) Characterization and combustion of olive pomace and forest residue pellets. Fuel Process Technol 103:91–96. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.10.016
Roosta M, Ghaedi M, Mohammadi M (2014) Removal of Alizarin Red S by gold nanoparticles loaded on activated carbon combined with ultrasound device: Optimization by experimental design methodology. Powder Technol 267:134–144. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.06.052
Liu Z, Balasubramanian R (2012) Hydrothermal carbonization of waste biomass for energy generation. Procedia Environ Sci 16:159–166. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.10.022
Mittapalli S, Sharma HB, Dubey BK (2021) Hydrothermal carbonization of anaerobic granular sludge and co-pelletization of hydrochar with yard waste. Bioresour Technol Rep 14:100691. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2021.100691
Sobek S, Tran QK, Junga R, Werle S (2022) Hydrothermal carbonization of the waste straw: A study of the biomass transient heating behavior and solid products combustion kinetics. Fuel 314:122725. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122725
Cai J, Li B, Chen C et al (2016) Hydrothermal carbonization of tobacco stalk for fuel application. Bioresour Technol 220:305–311. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.08.098
González JJF, González-García CM, Ramiro A et al (2004) Combustion optimisation of biomass residue pellets for domestic heating with a mural boiler. Biomass Bioenerg 27:145–154. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2004.01.004
Mostafa ME, Hu S, Wang Y et al (2019) The significance of pelletization operating conditions: an analysis of physical and mechanical characteristics as well as energy consumption of biomass pellets. Renew Sustain Energy Rev 105:332–348. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.053
Pawlak-Kruczek H, Niedzwiecki L, Sieradzka M, et al (2020) Hydrothermal carbonization of agricultural and municipal solid waste digestates – structure and energetic properties of the solid products. Fuel 275. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117837
Yek PNY, Liew RK, Wan Mahari WA et al (2022) Production of value-added hydrochar from single-mode microwave hydrothermal carbonization of oil palm waste for de-chlorination of domestic water. Sci Total Environ 833:154968. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154968
Al K (2021) Biyokütle Enerji Santralleri İçin Tarımsal Atıklar: Şanlıurfa İlinde Tarımsal Atık ve Artıkların Değerlendirilmesi. Ulus Çevre Bilim Araştırma Derg 4:67–76
Yeoh KH, Shafie SA, Al-attab KA, Zainal ZA (2018) Upgrading agricultural wastes using three different carbonization methods: thermal, hydrothermal and vapothermal. Bioresour Technol 265:365–371. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.06.024
ÜçişikErbilen S, Şahin G (2014) Energy geography within the scope of the lignite in Türkiye. East Geogr Rev 20:135–160