Біопаливна характеристика та кінетика піролізу акації мангіум (acacia mangium)

2017;
: сс. 392–3
Автори: 
Bemgba Nyakuma, Olagoke Oladokun

Institute of Future Energy, Centre for Hydrogen Energy, Universiti Teknologi Malaysia, 81310 UTM Skudai, Johor Bahru, Malaysia

Запропоновані практичні рішення для утилізації листя акації мангіум (ЛАМ) і за допомогою термохімічної валоризації встановлено його потенціал як твердого біопалива. З використанням елементарного, технічного, калориметричного, термогравіметричного аналізів та методу Кіссінджера досліджені фізико-хімічні, теплові та кінетичні властивості ЛАМ. Показано, що ЛАМ має високий вміст карбону, леткість і вміст зв‘язаного карбону, але відносно низький вологовміст і зольність. Визначена теплотворна здатність ЛАМ є вищою у порівнянні з величиною для A. mangium деревини. Крім того, термічний розклад суттєво залежить від температури і швидкості нагріву, хоча результати вказують на необхідність вищих температур для повного перетворення ЛАМ. За допомогою кінетичної моделі Кіссінджера визначено енергію активації Е і фактор частоти А. Показано, що ЛАМ має задовільні біопаливні характеристики і може застосовуватись у біоенергетиці.

[1] Orwa C., Mutua A., Kindt R. et al.: Acacia mangium. Agroforestree database: a tree reference and selection guide version 4.0, http://bit.ly/1NiAVfF.
[2] Mat S., Ab-Shukor N.-A., Hamzah M.-Z. et al.: J. Agricult. Sci., 2009, 1, 74.
[3] Ilstedt U., Malmer A., Nordgren A., Liau P.: Forest Ecol. Manag., 2004, 194, 215. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.02.032
[4] Tsai L.: J. Trop. Ecol., 1988, 4, 293. https://doi.org/10.1017/S0266467400002856
[5] Cetinkol O., Smith-Moritz A., Cheng G. et al.: PLoS One, 2012, 7, e52820. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0052820
[6] Nasi R., Meijaard E., Applegate G., Moore P.: Unasylva, 2002, 53, 209.
[7] Page S., Siegert F., Rieley J. et al.: Nature, 2002, 420, 61. https://doi.org/10.1038/nature01131
[8] Herawati H., Santoso H.: Forest Policy Econom., 2011, 13, 227. https://doi.org/10.1016/j.forpol.2011.02.006
[9] Brostow W., Menard K., Menard N.: Chem. Chem. Technol., 2009, 3, 173.
[10] Nyakuma B.: Environ. Climate Technol., 2015, 15, 77.
[11] Magdziarz A., Werle S.: Waste Manag., 2014, 34, 174. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.10.033
[12] Viana H., Vega-Nieva D., Torres L. et al.: Fuel, 2012, 102, 737. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.06.035
[13] Serapiglia M., Cameron K., Stipanovic A., Smart L.: Appl. Biochem. Biotech., 2008, 145, 3. https://doi.org/10.1007/s12010-007-8061-7
[14] Johari A., Nyakuma B., Ahmad A. et al.: Appl. Mech. Mat., 2014, 493, 3.
[15] Brostow W., Datashvili T.: Chem. Chem. Technol., 2008, 2, 27.
[16] Nyakuma B., Mazangi M., Johari A. et al.: 2014. MATEC Web of Conferences. EDP Sciences 2014.
[17] Park J.-K., Lee W.-B., Park Y.-S. et al.: Chem. Chem. Technol., 2013, 7, 405.
[18] Ramos M., Beltran A., Valdes A. et al.: Chem. Chem. Technol., 2013, 7, 295.
[19] Nyakuma B., Johari A., Ahmad A., Abdullah T.: Jurnal Teknologi, 2014, 67, 3. https://doi.org/10.11113/jt.v67.2768
[20] Polat S., Apaydin-Varol E., Putun A.: J. Selcuk Univ. Nat. Appl. Sci., 2013, 420.
[21] Basu P.: Biomass Gasification, Pyrolysis and Torrefaction: Practical Design and Theory. Academic Press 2013.
[22] Ledakowicz S., Stolarek P.: Chem. Pap., 2002, 56, 378.
[23] Basu P.: Combustion and Gasification in Fluidized Beds. CRC Press 2006. https://doi.org/10.1201/9781420005158
[24] Acıkalin K.: J. Therm. Anal. Calorim., 2011, 105, 145. https://doi.org/10.1007/s10973-010-1267-x
[25] Nyakuma B., Johari A., Ahmad A.: J. Appl. Sci., 2012, 12, 2527. https://doi.org/10.3923/jas.2012.2527.2533
[26] Slopiecka K., Bartocci P., Fantozzi F.: Appl. Energ., 2012, 97, 491. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.12.056
[27] Oladokun O., Ahmad A., Abdullah T. et al.: Chem. Eng. Transact., 2015, 45, 919. https://doi.org/10.3303/CET1545154
[28] Damartzis T., Vamvuka D., Sfakiotakis S., Zabaniotou A.: Biores. Technol., 2011, 102, 6230. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.02.060
[29] Nyakuma B., Ahmad A., Johari A. et al.: Chem. Eng. Transact., 2015, 45, 1327. https://doi.org/10.3303/CET1545222
[30] Joshi Y., Di Marcello M., de Jong W.: J. Anal. Appl. Pyrol., 2015, 115, 353. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2015.08.014