Solar driven hydrothermal processing of biomass: reactor operation and products characteristics
| Autor: | Ayala Cortés, Alejandro, Villafán, Heidi Isabel, Arcelus Arrillaga, Pedro, Arancibia Bulnes, Camilo A., Valadés Pelayo, Patricio J., Longoria, Adriana |
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| Přispěvatelé: | Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México), Gobierno de México, Universidad Autónoma Nacional de México, Ayala Cortés, Alejandro, Villafán, Heidi Isabel, Arcelus Arrillaga, Pedro, Arancibia Bulnes, Camilo A., Longoria, Adriana |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: | |
| Popis: | 4 figures, 2 tables. [EN] The use of concentrated solar energy to provide heat in the hydrothermal liquefaction is an attractive method to transform biomass into valuable products reducing the environmental impact. However, the coupling of both technologies requires further research. This work analyses the effect of solar fluctuations on the yields, and main characteristics of products obtained in a solar reactor with direct heating method. Results indicate that by direct heating in a solar furnace, at sustained reaction temperatures of 250 ºC, produced a bio-oil and char yield up 24 and 33%, respectively. The results are consistent with conventional heating systems, however direct heating results in higher temperature gradients between the frontal and nonirradiated walls (above 200 ºC), which results in an unstable system, especially at high heating rates and temperatures above 300 ºC, therefore, at the end of this work a modified solar reactor was proposed. [ES] El uso de energía solar concentrada para suministrar calor en el procesamiento hidrotermal de biomasa representa una alternativa atractiva para la transformación de biomasa en productos valiosos con menor impacto ambiental. Sin embargo, el acoplamiento de ambas tecnologías requiere más investigación en el tema. Este trabajo analiza el efecto de las variaciones en la irradiancia solar en los rendimientos y composición de los productos. Los principales resultados muestran rendimientos en el bioaceite y carbón de hasta 24 y 33%, respectivamente. Adicionalmente, se encontró que el tiempo de residencia entre 30-60 min favorece la formación superficial de una estructura porosa en el carbón. Los resultados obtenidos son consistentes con los sistemas de calentamiento convencional, sin embargo, el calentamiento directo del reactor solar genera grandes gradientes térmicos entre la pared frontal y la pared no irradiada (arriba de 200 ºC), lo que resulta en un sistema inestable, especialmente con rampas de calentamiento rápidas y temperaturas arriba de 300 ºC, por lo tanto, al final de este trabajo se propone un reactor mejorado. Authors would like to acknowledge J.J. Quiñones- Aguilar for the design of the modified solar reactor, and the financial support received from Fondo Sectorial CONACYT-SENER-Sustentabilidad Energética through Grant 207450, “Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (CeMIE-Sol)”, within strategic project No. 120 “Tecnología solar para obtención de productos con valor agregado mediante procesamiento hidrotermal” and DGAPA-PAPIITUNAM Project number IN107923: Licuefacción hidrotérmica solar de biomasa residual. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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