设计了一个结合太阳能和化学反应器以从生物质中获取更多能量的系统

  • 2021-12-10 17:54:29
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马德里卡洛斯三世大学 (UC3M) 和罗马大学“Tor Vergata”(意大利)的研究人员设计了一种新系统,由于化学反应器可以从生物质(例如森林和农业废物)中获得更多与一个小型太阳能发电设施合作。

如果使用得当,生物废物含有大量能量。例如,这被称为生物质,即植物和其他植物残骸,以及动物或家庭垃圾。据专家介绍,这些生物残留物可以成为一种可行的替代能源。这样,在世界人口不断增加和自然资源逐渐枯竭的背景下,生物质的可持续加工可以获得高附加值的产品,并已成为能源生产的良好替代方案。

这些生物残留物的特点是湿度高,在使用传统热技术(例如热解、气化或干式烘焙)进行处理之前,需要先进行干燥预处理过程。“这不是一个经济的选择,因为大量的能源用于干燥预处理。为了解决这个问题,水热生物质碳化 (HTC) 可能是一种有趣的技术,可用于处理这些废物,因为不需要干燥预处理,”UC3M 热与流体系的 Jesús Gómez Hernández 解释说Engineering 的能源系统工程研究小组。

他是最近发表在科学杂志可再生能源上的一篇文章的作者之一,该文章详细介绍了如何将 HTC 与太阳能设施结合使用,使该过程更具可持续性,并从松树残渣、玉米秸秆、或稻壳,例如。“获得的产品可应用于能源生产过程、土壤基质改良、超级电容器和生物精炼厂,以创造无化石燃料经济,开辟通往循环经济的技术道路,”这篇论文的作者说。 .

HTC 包括热化学处理,以便在高压(10 至 40 巴)下用热水(180 至 250 度)在反应器中处理生物质,以获得高附加值产品:碳氢化合物。“换句话说,从生物质形成煤的自然过程是在实验室条件下重现的,”Jesús Gómez Hernández 解释说。主要的缺点是HTC需要大量的能量。正是在这一点上,研究人员通过使用另一种可再生能源:太阳能引入了一项创新。

研究人员指出:“我们的工作对与线性光束向下太阳能场 (LBD) 耦合的双螺杆反应器的 HTC 过程进行了分析建模,以便在能源方面具有可持续性。”该系统的工作原理大致如下:两组反射镜将太阳光线重定向到另一个次级反射镜,该次级反射镜将所有太阳能集中在螺旋反应器上,螺旋反应器因其重量而安装在地板上。他们发现这可以以可再生和可持续的方式从不同的木质纤维素生物质中提取能量,木质纤维素是地球上最丰富的生物燃料生产原料。

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