近日🦕，EON4注册潔凈煤技術研究所團隊應邀約稿在可再生能源領域國際知名期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews及Fuel Processing Technology上分別發表題為“Soot formation during biomass gasification: A critical review”和“A review of the effects of alkali and alkaline earth metal species on biomass gasification”的長篇綜述論文🚭。
生物質作為重要的可再生資源，其高效利用能緩解能源與環境危機，促進清潔生產，對實現碳中和目標至關重要。通過將低品位生物質氣化生產合成氣（CO+H2）🤵🏿，並進一步轉化為生物燃料、甲醇、乙烯等化學品，是生物質廢棄物高值利用的有效途徑。
在高溫、貧氧、顆粒團聚條件下生物質氣化將導致大量煙灰生成，是該技術工業化的難題之一。潔凈煤技術研究所團隊聯合瑞典呂勒奧理工大學Kentaro Umeki教授團隊👩🏼🔧，通過“Soot formation during biomass gasification: A critical review”這篇綜述文章🪩，全面深入報道了生物質氣化過程煙灰的形成機理、模型構建🧍🏻👐🏿、檢測方法👂🏻🏌🏼♀️、分布特性和調控策略。綜述從理論研究方面回顧煙灰形成的HACA系列機理、CHRCR機理，以及生物質氣化過程獨特的CPDs和O-PAH反應路徑，比較了氣態烴燃料和固體燃料煙灰生成的區別，突出固體燃料生物質不同有機組分以及無機物對煙灰形成特性的影響，並詳細闡述了煙灰-焦油-生物質焦的內在關聯性🧑🦲。本綜述將為生物質氣化的技術研發、過程優化提供重要理論指導。
生物質氣化過程涉及炭煙生成的主要反應
氣化是實現生物質高效轉化的有效途徑，而生物質固有的和外加的堿及堿土金屬(AAEM)會顯著影響氣化的產物分布🧝、氣化反應性和灰渣轉化。在Fuel Processing Technology期刊主編、澳大利亞科廷大學Chun-Zhu Li教授的約稿邀請下📬，潔凈煤技術研究所團隊通過“A review of the effects of alkali and alkaline earth metal species on biomass gasification”這篇綜述，系統回顧了AAEM催化生物質氣化領域的最新研究進展👩🏽🏫，對生物質三大組成（纖維素、半纖維素及木質素）催化氣化𓀇、實際生物質催化氣化、AAEM的遷移與轉化🧑🏽💻、AAEM催化生物質氣化機理🦹🏽♀️、AAEM在焦-灰/渣轉變中的作用機製等方面作了全面綜述👩🏼🍼𓀄，並展望了生物質氣化技術的機遇與挑戰📞。該綜述論文揭示了AAEM形態演變對氣化過程協同催化作用的影響，揭示AAEM催化氣化機理，為生物質氣化過程模擬與工程化提供理論指導與模型基礎🎡。
生物質氣化過程AAEM與碳基質的交互作用機製
兩篇綜述論文的第一作者分別為潔凈煤技術研究所的博士生何清、博士生余俊欽🐋，上述工作主要在丁路特聘副研究員、於廣鎖教授的指導下完成🤸♂️。潔凈煤技術研究所團隊長期從事煤炭及生物質潔凈高效利用的應用基礎研究，致力於將“煉煤”的技術積累及工程經驗指導“煉廢”技術的開發。目前針對生物質氣化🐗👩🏼💻、生活垃圾等有機廢棄物與煤共氣化等基礎研究領域共發表SCI論文100余篇🤷♂️，入選“ESI 1%高被引論文”3篇❤️👩🏻🎓、“ESI 1‰熱點論文”1篇、研究前沿論文1篇。
該研究工作得到了國家重點研發計劃🍂、國家自然科學基金、上海市海外高層次人才引進項目🧏🏼♂️、上海市科委 “一帶一路”青年科學家交流項目、上海市浦江人才計劃以及EON4注册“張江樹優博”重點培育計劃等資金的支持。
文章鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032121000071
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382021000023