加拿大華人教授推出更高效的“木頭變石油”技術
加拿大西安大略大學(UWO)化學工程系徐春保教授徐及其團隊正在研究如何更高效地將木屑和其他有機廢料(如煙草下腳料、蘋果核甚至是下水道里的污物)轉變成生物石油(綠色燃料)、天然殺蟲劑和塑料制品等的方法。
徐教授在接受當地中文媒體《紅楓林》周刊采訪時介紹,所謂“木頭變石油”技術,首先要將木頭“液化成生物油”,然后再將其提煉成汽油、柴油和其他化工產品。這樣,人類有可能減少對石油的依賴,甚至最終全面放棄石油。
據悉,上述研究除具有綠色安全的優點外,還能為公眾提供“液體燃料”,這恰恰是開發其他再生能源(如核能、風能與太陽能等)無法做到的。目前,加拿大在“木頭變石油”研究上處于全球領先地位,并將努力在5年內讓這個項目實現工業化生產。
徐教授介紹,有多種方法可實現木頭液化。比如,高溫裂解技術能把木頭和農業秸稈與稻草等在沒有氧氣的情況下加熱,使其變成小分子然后冷卻形成油(“熱裂解油”)。在將“熱裂解油”中的氧和水除掉后,加氫,通過二次處理,熱裂解油即可變成汽油或柴油。
為解決提煉“熱裂解油”過程中出現的難題,徐教授及其團隊采用了中低溫加壓直接液化的辦法,通過模擬埋藏在地層中的動植物經地層壓力和熔巖溫度作用,經上萬年緩慢形成煤和石油的過程,讓木頭在高壓條件下只用數小時就變成類似石油的黑色液體。
與傳統“熱裂解油”相比,新提煉的液體“油”熱值更高,也更接近于傳統石油。在“加氫脫氧”方法幫助下,“人造油”的熱值可進一步提高到普通石油水平。由于這種直接液化的油中苯類和酚類含量很高,可將它們提取出來加工更為環保的粘結劑。
徐教授團隊能利用每100公斤木頭凍?0公斤熱值非常接近石油的生物原油。相比之下,傳統熱裂解的油技術雖能將100公斤木頭煉成70公斤油,但這種油熱值達不到普通石油水平。同時,傳統熱裂解油中水氧含量高,需復雜處理才能使用。
加拿大擁有極其豐富的森林資源,因此上述技術應用前景廣泛。與其他傳統農業廢料相比,木材廢料更是一種“低灰高能原料”,具有很大發展潛力。除石油制品外,它們還有可能被轉化成酚類、膠粘劑和樹脂。目前,加拿大木材資源主要用于造紙業且面臨轉型。
除了森林外,加拿大人日常生活中也會產生大量木屑垃圾。這種東西現在多被用來燒火取暖甚至填埋,極大浪費了資源。而研究該項目所面臨的**挑戰就是降低生產成本從而更好地將加拿大林業資源轉化為生物柴油、航空煤油和化工原料等高附加值產品。
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