Chlorella vulgaris biomassza hidrotermális elszenesítésének fejlesztése, értéknövelt bio-tüzelőanyag előállítása
A globális felmelegedés és az üvegházhatású gázok kibocsátásának mérséklése érdekében a karbon-semleges átmenetet elősegítő megújuló biológiai alapanyagok energialáncba történő integrálása fontos klímavédelmi cél. Hidrotermális elszenesítés alkalmazásával magas nedvességtartalommal rendelkező, kötött biogén CO2-t tartalmazó alapanyagok hatékonyan alakíthatóak át magas fűtőértékkel jellemezhető energiavektorokká.
Munkám során Chlorella vulgaris mikroalga biomasszát alakítottam át szilárd bioüzemanyaggá, hidroszénné. Munkám célja a megújuló tüzelőanyag égési tulajdonságainak javítása volt. Kísérleteimet 3 faktoros 5 szintes középponti kompozíciós kísérleti terv alkalmazásával végeztem el, ahol vizsgáltam a reakció paraméterek hatását (hőmérséklet (174 - 225 °C), tartózkodási idő (26 - 93 perc) és biomassza-víz arány (4,01 - 20,91 m/m%)) a hidroszén hozamára, összetételére (illékonyanyag-, kötött szén- és hamutartalom), és a melléktermékként keletkező technológiai folyadék teljes szerves szén tartalmára vonatkozóan. A kísérleti eredményeket varianciaanalízis és válaszfelületi módszer segítségével értékeltem ki. A reakcióparaméterek technológiai folyadékra gyakorolt hatását GC/MS segítségével vizsgáltam.
Többváltozós optimalizációt végeztem, mely során megállapítottam azon reakciókörülményt (T= 175 °C, t= 76,8 perc, w=4,1 m/m%; TOC= 11 024 mg/l, ηER= 0,473), amely alkalmazásával együttesen érhető el megnövelt energia visszanyerési hatásfok (ηER) és csökkentett teljes szerves szén-tartalommal (TOC) rendelkező technológiai folyadék képződés.
Az előállított hidroszén magas illékonyanyag-tartalma (77.6 m/m%) miatt a mikroalga biomasszából előállított bio-tüzelőanyag ideális keverőkomponens konvencionális szilárd energiahordozók égési tulajdonságainak javítására.
