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赫尔大学领导生物质能生产的前沿研究

时间:2020-04-07来源:HullChina
 

赫尔大学领导生物质能生产的前沿研究

赫尔大学领导了关于如何使生物质能的生产更清洁、更节能的国际前沿研究。

赫尔大学的一个研究小组研究了新的生物质废物预处理方法将如何提高未来可再生燃料的质量。

这项研究已经作为一项科学出版物发表,它发现用低能超声波处理生物质废料将有助于优化其性能,并减少排放到大气中的有害物质。

这是通过去除灰成分来实现的,在工业规模运行时,灰成分会导致反应堆内部的许多运行问题。

它还将降低生物能源反应堆内发生腐蚀或堵塞的风险,这通常会迫使生物能源工厂在进行清洁时暂时离线。

这类工作对工业巨头来说至关重要,例如北约克郡的Drax发电站,近年来,该发电站已将生物质废料作为燃煤的替代品。

 

赫尔大学化学工程研究主任Vasiliki Skoulou瓦西里基·斯库鲁博士

赫尔大学化学工程研究主任Vasiliki Skoulou瓦西里基·斯库鲁博士,是该项目的主要研究者。

她说:“为了避免在利用生物质废料作为能源时遇到操作问题,一种方法是在残渣被送往能源生产之前对其进行预处理。这可以简单到减小颗粒的大小,干燥废物或将所有组件一起移除。

“在这项研究中,我们研究了如何增强一种经典的预处理形式——水洗。在这里,我们同时使用了超声波和微波等其他技术来改进工艺,减少所需的能量。”

“水洗是将生物废料浸入水中并混合,通常是在高温下进行的。当水进入生物质时,灰分被去除并溶解在水中。

这意味着水含有更多的矿物质,使其非常适合农业使用,而生物质废料则会损失成问题的灰烬。

研究发现,微波和超声波是两种可以加速预处理过程的技术。

为了达到同样的效果,水洗需要24小时,而微波只需要4小时。然而,超声波使用的能量比微波少100多倍,只需要6分钟。

它使超声波成为迄今为止最著名的生物质燃料预处理方法。

斯库鲁博士是这篇新论文的五位作者之一,这篇论文的题目是“森林木材废料的强化浸出预处理及其对灰分组成和木质纤维素网络的影响”(Augmented Leaching Pre-treatments for Forest Wood Waste and Their Effect on Ash Composition and the Lignocellulosic Network)

与她一起工作的还有赫尔大学能源与环境研究所博士后研究助理兼THYME研究员马丁·泰勒博士和化学工程系的哈桑·阿拉布拉梅尔博士。

论文的其他撰稿人是塞浦路斯大学的Apostolos Michopoulos博士和伦敦玛丽女王大学的Roberto Volpe博士。

泰勒博士说:“如果灰烬积聚起来,堵塞会阻止燃料气通过反应堆,从而导致操作性停堆,将其全部清除。

“在商业领域,时间就是金钱,所以企业希望不惜一切代价避免这种情况。灰烬在反应器中形成较冷的区域,导致焦油凝结,这是多米诺骨牌效应,导致公司的大量开支,从而增加了消费者的能源成本。”

“超声波已经在许多行业得到大规模应用,而微波技术目前还无法实现规模化。这使得这项工作很容易适用于利用废物产生的能源。”

斯库鲁博士的研究是由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)的一项拨款以及赫尔能源工程的支持启动的。

该项目还得到了THYME的支持,THYME是约克大学、赫尔大学和蒂塞德大学之间的一个合作项目,与生物可再生能源开发中心(BDC)和生物谷合作实施。

这项耗资500万英镑的项目由英国研究院连接能力基金(Connecting Capabilities Fund of Research England)资助,重点发展约克郡、亨伯和提斯谷(Tees Valley)的生物经济,由约克大学(University of York)牵头。

赫尔大学THYME项目经理詹妮·斯皮尔博士说:“赫尔在生物质能生产的预处理方面拥有丰富的专业知识。”

“通过THYMECCF项目,我们正在召集区域合作伙伴,加快这些技术的发展,以提高当地工业生产绿色能源的绩效。”

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