biomassОпределение ценности растительной биомассы, получаемой из сельскохозяйственных или лесных растений, является частью подхода к вопросу достижения устойчивого развития. В настоящее время исследования сфокусированы на развитии новых технологий переработки лигноцеллюлозной биомассы, самого богатого источника возобновляемого углерода на планете. Так называемые технологии биохимического или термохимического преобразования второго поколения позволяют превращать биомассу в биотопливо и химические продукты, которые могут заменять продукцию, получаемую из нефтехимического сырья. Реактивная экструзия, использующая технологию двушнековой экструзии, очень эффективна при предварительной переработке лигноцеллюлозной биомассы для производства биотоплива второго поколения.

 Практическая информация

Лигноцеллюлозная биомасса может производиться из древесных отходов (древесной стружки, опилок, коры…) или состоять из сельскохозяйственных отходов (соломы, стеблей растений, жмыха, кукурузных початков…). Некоторые растения с высокими характеристиками, например, мискантус и эвкалипт, могут использоваться наравне с обыкновенными травянистыми растениями. Основным преимуществом данного типа лигноцеллюлозной биомассы является то, что она не составляет конкуренции производству пищевых продуктов по сравнению с первым поколением биомасс, в которых использовались сельскохозяйственные ресурсы.

В состав биомассы, перерабатываемой на биопроизводствах второго поколения, входят следующие основные компоненты:

  • Целлюлоза, линейный полимер, состоящий из сотен глюкозных остатков,
  • Гемицеллюлоза, разветвленный полимер, состоящий из различных сахаров с 5-6 атомами углерода
  • Лигнин, сложный ароматический полимер, более устойчивый к биологическому распаду, нежели целлюлоза.

Bivis machine for paper pulp productionТехнология двушнековой экструзии в преобразовании биомассы

Двушнековые экструдеры осуществляют следующие функции в непрерывном процессе переработки:

  • Термомеханическое дефибрирование
  • Химическая пропитка (интенсивное перемешивание твердых веществ и жидкостей)
  • Химическая реакция
  • Микро- / макросмешивание
  • Разделение на твердую и жидкую фазы

 Преимущества двушнековой экструзии, применяемой при переработке биомассы:

  • Непрерывный процесс переработки
  • Гибкость: возможность осуществления многих функций на одном производственном устройстве
  • Сокращение временных параметров: более быстрое прохождение реакций под воздействием температуры и / или давления, интенсивное перемешивание взаимодействующих веществ, более эффективная теплопередача…
  • Производительность