熱解是生物質分解的過程，可以自發進行。具體來說，就是將生物質加熱到一定溫度，直到該過程由于其自身的熱釋放而以自熱模式進行。托姆斯克理工大學的科學家在“ Journal of Thermal Analysis and Calorimetry”上發表的一篇文章中報道了這項技術。這項技術的發展將使生物燃料能源的生產資源效率更高和可行性更高。

科學家們報告了這類生物質，如松木屑、木屑、稻草和托姆斯克州Arkadievsky和Sukhovskoe礦床的兩種泥炭的研究結果。它們是該地區最常見的生物質類型，也是整個俄羅斯的典型生物質。為了產生熱量和能量，TPU科學家將這些生物質進行了熱解，即在無氧環境中熱分解有機物質的過程。

圖中為俄羅斯西伯利亞托姆斯克州的Arkadievsky泥煤。圖片來源：托姆斯克理工大學

在世界范圍內，有大量的有機物質可用作生物燃料。這種燃料比傳統燃料更環保。然而，文章的共同作者布塔科夫研究中心的研究員Roman Tabakaev說：“為了取代或僅僅是與化石有機原料競爭，應該使生物質燃料的生產變得更加可行。”

從生物質產生熱量的方法之一是熱解處理。熱解是許多現代技術的基礎。盡管熱解已經存在很長時間，但科學家并不同意該技術是否具有能源效率;一些人認為這是一種無利可圖和浪費的技術，因為它需要消耗能量來分解有機物質。 TPU研究人員進行的研究表明，熱解釋放的熱量足夠用于維持過程本身。

在自熱過程中，反應溫度通過其自身的熱釋放來維持。實際上它降低了過程的成本，提高了處理效率。自熱狀態是熱效應的大小超過熱成本的過程。也就是說，在生物質分解時，應該釋放比加熱它所需的更多的熱量。為了確定這些指標的值 - 特定生物質類型的熱效應和熱成本，作者進行了熱重分析(TGA)和差熱分析，并對實驗室生物樣品進行了實驗處理。

“獲得的實驗和分析數據表明，在Sukhovskoy礦床的秸稈、碎屑、鋸屑和泥炭的熱解過程中，釋放的熱量超過了加熱所需的熱量。對于來自Arkadievsky礦床的泥炭，熱效應低于加熱成本，”Roman Tabakaev說。

秸稈和木材的這種效果與熱解過程中纖維素、木質素和半纖維素的分解過程有關。這些過程產生額外的熱量。在Sukhovskoy泥炭的熱解中，這種效果是由于纖維素、腐殖酸和富里酸的分解。因此，干燥秸稈樣品的接收熱量和用過的熱量之間的差異為 654.5千焦耳/千克(kJ / kg)，芯片為 282.0 kJ / kg，鋸末為 303.6 kJ / kg，Sukhovskoy泥炭為 275.3千克/千克。

“在文章中，計算顯示了組織這種自熱熱解的可能性。這一數據通過近期秸稈物理實驗的結果得到證實，這表明當秸稈的溫度達到365°C時，其繼續上升而無需額外加熱，獨立地達到430℃。目前的任務是在自熱狀態下物理地進行熱解，同時向反應器連續供應原料，為此我們現在正在創建一個實驗裝置，”科學家說。

原文來自：phys，原文題目：A biofuel for automated heat generation，由材料科技在線團隊編譯。