В России лиственная малоценная древесина, в основном осина и ольха, остается на лесосеках. Ее вывоз из леса не оправдывает получаемой от продажи этой древесины прибыль. Осина мало или почти не используется в качестве топлива вследствие своей низкой теплотворной способности. В то же время из осиновой древесины можно получить древесный уголь, который относится к экологически безопасному твердому биотопливу второго поколения.
Нами проведены испытания древесного угля из осины, полученного в разных температурных диапазонах. Далее приведены зависимости свойств древесного угля от конечной температуры пиролиза. Зависимость содержания нелетучего углерода в осиновом угле от конечной температуры пиролиза показана на рис.1.
Рис.1 Зависимость содержания нелетучего углерода в угле от конечной температуры пиролиза
Как видно из графика, содержание нелетучего углерода растет с повышением конечной температуры пиролиза зависимость нелинейная.
Зависимость суммарного объема пор от конечной температуры пиролиза показана на рис. 2.
Рис.2 Зависимость суммарного объема пор от конечной температуры пиролиза
Исследования показали, что суммарный объем (рис.2) пор увеличивается до температуры пиролиза 600…700 оС, т.к. при этом происходит раскрытие первичной пористой структуры, а после 700 оС суммарный объем пор понижается, что связано с перестройкой структуры углеродной решетки.
Показатель адсорбционной активности угля по йоду характеризует сорбционную способность угля, в частности, развитие микропористой структуры. Зависимость адсорбционной активности по йоду от конечной температуры пиролиза показана на рис. 3.
Рис.3 Зависимость адсорбционной активности по йоду от конечной температуры пиролиза
Как видно из рис. 3, адсорбционная активность осинового угля по йоду возрастает с повышением конечной температуры пиролиза, и уже при 800оС имеет значение 32%, что значительно выше, чем у березового угля.
Наши исследования показали, что на основе осиновой древесины путем ее термохимической переработки можно получить качественное твердое биотопливо второго поколения.