利用微波實現生物質的超急速熱分解,可望促進碳資源利用

 

刊登日期:2020/1/9
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東京工業大學與產業技術總合研究所(AIST)利用微波(Microwave),成功地對生物質(Biomass)進行了超急速熱分解。研究團隊透過半導體式微波振盪器(Microwave Oscillator)、空腔共振器(Cavity Resonator),精密控制了微波的照射條件,藉由在生物質上施加強電場,進而將稻稈急速升溫,最大每秒可達330 ℃。

一般使用磁控管式(Magnetron)微波裝置的生物質熱分解,由於集中在生物質的電場強度低,因此必須添加高微波吸收性的碳或碳化矽等熱媒體。此次則是利用半導體式的微波,製作出高共振狀態,故不須使用熱媒體,微波在12秒以內將稻稈急速加熱至600 ℃以上,最大升溫速度為每秒330 ℃。此外,在生物質的熱分解反應過程中,可透過追蹤共振頻率(Resonance Frequency)的變化,直接觀測碳化進行的過程,確認在急速升溫之際,共振頻率陡降,升溫的同時生物質也隨之急遽炭化。

新開發的技術不僅適用於林地殘材或農業殘渣等生物質,亦可應用在塑膠、食品、汙泥、醫療類垃圾等的廢棄物分解用途上。由於微波可透過電能驅動,今後若能利用綠色能源進行有效率地微波加熱,即可望以低耗能、二氧化碳減量的製程,將未利用的碳資源進一步製造出有用化合物。


資料來源: https://www.titech.ac.jp/news/2019/045674.html
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