Термічний аналіз біомаси проса прутоподібного (PANICUM VIRGATUM L.) за вирощування на рекультивованих землях
Ключові слова:
Panicum virgatum, reclaimed land, biomass, thermal decompositionАнотація
Такі технології термохімічного перетворення, як піроліз і газифікація, є ефективними способами конверсії біомаси в паливо. Для дослідження процесів, що відбуваються під час спалювання біомаси та вивчення впливу різних факторів на ефективність його термічного розкладання, було застосовано термогравіметричний аналіз. Було досліджено особливості термічної деструкції біомаси проса прутоподібного (Panicum virgatum L.), вирощеного на різних варіаціях фітомеліорованих гірничих порід, а також вплив підживлюючих добавок на її термічні характеристики. Виявлено, що термоліз рослин, що зростали на фітомеліорованій суміші лесоподібного суглинку та червоно-бурої глини відбувається у три етапи в межах від 30 оС до 580 оС. Підживлення призводить до збільшення реактивності біомаси за термічного розкладання геміцелюлози та целюлози.
Найкращий ефект отриманий від застосування осаду стічних вод та мінерального добрива. Термічна деструкція біомаси рослин проса, що зростали на темно-сірій сланцевій глині, дещо відрізняється від аналогічних процесів у рослин на фітомеліорованій суміші. На шарі 0-20 см вона була більш тривалою, а на шарі 20-40 см – більш короткою. На другому етапі в зразках з пласту 40-60 см чітко простежується два піки деструкції геміцелюлози та целюлози, тоді як в інших випадках розкладання целюлози починається раніше, тому на кривих DTG у даній області спостерігається тільки один пік. Взагалі термоліз ефективніше перебігає у рослин, що зростали на шарах, взятих з більшої глибини.
Посилання
Ho, D. P., Ngo, H. H., Guo, W. (2014). A mini review on renewable sources for biofuel. Bioresour. Technol., 169, 742–749. doi:10.1016/j.biombioe. 2011.04.055
Naik, S. N., Goud, V. V. Rout, P. K., Dalai, A. K. (2010). Production of first and second generation biofuels: A comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews., 14(2), 578–597.
https://doi.org/10.1016/ j.rser.2009.10.003
Kumar, A., Wang, L., Dzenis, Y. A., Jones, D. D., Hanna, M. (2008). Thermogravimetric characterization of corn stover as gasification and pyrolysis feedstock. Biomass and Bioenergy, 32(5), 460–467. doi:10.1016/j.biombioe. 2007.11.004
Carrier, M. Loppinet-Serani, A., Denux, D., Lasnier, J.M., Ham-Pichavant, F., Cansell, F., Aymonier, C. (2011). Thermogravimetric analysis as a new method to determine the lignocellulosic composition of biomass. Biomass and Bioenergy, 35, 298–307. https://doi.org/10.1016/ j.biombioe.2010.08.067
Parrish, D. J., Fike, J. H. (2005). The biology and agronomy of switchgrass for biofuels. Crit. Rev. Plant Sci., 24(5-6), 423–459. https://doi.org/ 10.1080/07352680500316433
Moroz, O. V., Smіrnykh, V. M., Kurylo, V. M., Gerasimenko, Yu. P., Mostovna, N. A., Gorobets, A. M., Kulyk, M. І (2011). Svіtchgras yak nova fіtoenergetychna kultura. [Swichgrass as a new phytoenergy culture]. Sugar beets, 3(81), 12–14.
Scagline, S., Skousen, J., Griggs, T. (2015). Switchgrass and miscanthus yields on reclaimed surface mines for bioenergy production. JASMR, 4(2), 80–90. http://doi.org/10.21000/JASMR15020080
Boateng, A. A., Hicks, K. B., Vogel, K. P. (2006). Pyrolysis of switchgrass (Panicum virgatum) harvested at several stages of maturity. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 75, 55–64. doi:10.1016/j.jaap.2005.03.005
Shen, D. K., Gu, S., Luo, K. H., Bridgwater, A. V., Fang, M. X. (2009). Kinetic study on thermaldecomposition of woods in oxidative environment. Fuel, 88, 1024–1030. doi:10.1016/j.fuel.2008.10.034
Prins, M. J., Ptasinski, K. J., Janssen, F. J. J. G. (2006). Torrefaction of wood: Part 1. Weight loss kinetics. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 77(1), 28–34. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2006.01.002
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
