Przetwarzanie uwodnionej biomasy metodą karbonizacji hydrotermalnej

• Autorzy: Kowalski Zygmunt , Makara Agnieszka , Nowaczek Agnieszka , Kulczycka Joanna

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.5.6

Warianty tytułu

EN

Processing of hydrated biomass by hydrothermal carbonization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono metodę hydrotermalnej karbonizacji (HTC) przekształcającą uwodnioną biomasę w wysokiej jakości pellety biowęgla, chemicznie stabilne i składowalne. Metoda ta polega na fizykochemicznej konwersji związków organicznych węgla zawartych w uwodnionej biomasie, w warunkach beztlenowych i w wodzie jako środowisku reakcji. Metoda HCT jest technologią bezodpadową, mało energochłonną, charakteryzującą się niskimi kosztami procesowymi. Pozwala na zwiększenie stopnia recyklingu bioodpadów i zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Przedstawiono także możliwości wykorzystania metody HTC do zagospodarowania odpadów biomasy w Polsce.

EN

The hydrothermal carbonization (HTC) method was presented that transforms hydrated biomass into high-qual. biochar pellets, chem. stable and storable. The method involves the physicochem. conversion of C org. compds. contained in hydrated biomass, under anaerobic conditions and with water as the reaction medium. The HCT method is a waste-free, low-energy technol. with low process costs. It allows for increasing the degree of recycling of bio-waste and reducing greenhouse gas emissions. The possibilities of using the HTC method to manage biomass waste in Poland were also presented.

Słowa kluczowe

PL

karbonizacja hydrotermalna; biomasa; biowęgiel

EN

hydrothermal carbonization; biomass; biochar

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 5
• Strony: 569--574
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalski Zygmunt

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, ul. Wybickiego 7A, 31-261 Kraków 0000-0003-2884-710X

• https://orcid.org/0000-0003-2884-710X

autor

Makara Agnieszka

• Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki 0000-0001-7468-0270

• https://orcid.org/0000-0001-7468-0270

autor

Nowaczek Agnieszka

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 0000-0002-9920-9511

• https://orcid.org/0000-0002-9920-9511

autor

Kulczycka Joanna

• AGH w Krakowie 0000-0002-4377-5506

• https://orcid.org/0000-0002-4377-5506

Bibliografia

• [1] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, Dz.U. L 328/82.
• [2] Ustawa z dnia 27 listopada 2024 r. o odnawialnych źródłach energii, Dz.U. 2024, poz. 1361.
• [3] https://enerad.pl/biomasa-w-polsce-wykorzystanie-i-rola/, dostęp 12.12.2024 r.
• [4] https://www.bosbank.pl/EKO/tresci-ekologiczne/aktualne-kierunki-zagospodarowania-osadow-sciekowych-w-polsce, dostęp 12.11.2024 r.
• [5] F. Bergius, Die Anwendung Hoher Drucke bei Chemischen Vorgängen und Eine Nachbildung des Entstehungsprozesses der Steinkohle, Publisher Knapp, Halle, Germany, 1913.
• [6] P. Burguete, A. Corma, M. Hitzl, R. Modrego, E. Ponce, M. Renz, Green. Chem. 2016, 18, nr 4, 1051.
• [7] D. Cebi, M. S. Celiktas, H. Sarptas, Circ. Econ. Sustain. 2022, 2, 1345.
• [8] E. Danso-Boateng, O. W. Achaw, AIMS Energy 2022, 10, nr 4, 585.
• [9] O. S. Djandja, L. X. Yin, Z. C. Wang, P. G. Duan, Process Saf. Environ. Prot. 2021, 151, 101.
• [10] https://iea.blob.core.windows.net/assets/0e190efb-daec-4116-9ff7-ea097f649a77/etp2008.pdf, dostęp 8.11.2024 r.
• [11] http://www.fao.org/faostat/en/#home, dostęp 25.01.2024 r.
• [12] N. Gao, K. Kamran, C. Quan, P. T. Williams, Prog. Energ. Combust. 2020, 79, 100843.
• [13] J. González-Arias, M. E. Sánchez, J. Cara-Jiménez, F. M. Baena-Moreno, Z. Zhang, Environ. Chem. Lett. 2022, 20, 211.
• [14] M. L. Hernández, M. B. A. Latorre, M. Hitzl, [w:] Proceedings of the International VDI Conference 2017 Sewage Sludge Treatment, Copenhagen, Denmark, May 17-18, 2017.
• [15] M. Hitzl, A. Corma, F. Pomares, M. Renz, Catal. Today 2015, 257, 154.
• [16] C. Huang, B. A. Mohamed, L. Y. Li, Chem. Eng. J. 2023, 457, 141284.
• [17] https://www.ingelia.com/en, dostęp 10.11.2024 r.
• [18] A. Kruse, A. Funke, M. M. Titirici, Curr. Opin. Chem. Biol. 2013, 17, nr 3, 515.
• [19] A. Marinovic, F. D. Pileidis, M. M. Titirici, [w:] Porous carbon materials from sustainable precursors (red. R. J. White), Royal Society of Chemistry, London, UK, 2015, 129.
• [20] S. A. Nicolae, H. Au, P. Modugno, H. Luo, A. E. Szego, M. Qiao, L. Li, W. Yin, H. J. Heeres, N. Berge, M. M. Titirici, Green Chem. 2020, 22, nr 15, 4747.
• [21] M. Owsianiak, M. Ryberg, M. Renz, M. Hitzl, M. Z. Hauschild, ACS Sustain. Chem. Eng. 2016, 4, nr 12, 6783.
• [22] M. Renz, A. Corma, M. Hitzl, [w:] Proceedings 21st European Biomass Conference and Exhibition, Copenhagen, Denmark, June 3-7, 2013.
• [23] Z. Kowalski, A. Makara, J. Kulczycka, A. Generowicz, P. Kwaśnicki, J. Ciuła, A. Gronba-Chyła, Energies 2024, 17, nr 6, 1383.
• [24] R. Sharma, K. Jasrotia, N. Singh, P. Ghosh, S. Srivastava, N. R. Sharma, J. Singh, R. Kanwar, A. Kumar, Chem. Afr. 2020, 3, 1.
• [25] Z. Kowalski, A. Makara, Energies 2024, 17, nr 12, 2956.
• [26] Z. Kowalski, J. Kulczycka, A. Makara, R. Verhé, G. De Clercq, Energies 2022, 15, nr 22, 8625.
• [27] Z. Kowalski, J. Kulczycka, R. Verhé, L. Desender, G. De Clercq, A. Makara, N. Generowicz, P. Harazin, Front. Energy Res. 2022, 10, 919415.
• [28] PN-EN ISO 17225-8:2023-10, Solid biofuels. Fuel specifications and classes. Part 8. Fuel classes from thermally processed and compressed biomass for non-industrial and industrial use.
• [29] R. Gallant, A. A. Farooque, S. He, K. Kang, Y. Hu, Sustainability 2022, 14, nr 9, 12530.
• [30] J. Petrović, M. Ercegović, M. Simić, M. Koprivica, J. Dimitrijević, A. Jovanović, J. Janković Pantić, Processes 2024, 12, nr 1, 207.
• [31] H. B. Sharma, A. K. Sarmah, B. Dubey, Renew. Sustain. Energy Rev. 2020, 123, 109761.
• [32] S. Celletti, M. Lanz, A. Bergamo, V. Benedetti, D. Basso, M. Baratieri, S. Cesco, T. Mimmo, Front. Plant. Sci. 2021, 12, 687434.
• [33] V. Mau, J. Neumann, B. Wehrli, A. Gross, Environ. Sci. Technol. 2019, 53, nr 17, 10426.
• [34] G. Przydatek, A. K. Wota, J. Mater. Cycles Waste. Manag. 2020, 22, 80.
• [35] Z. Kowalski, J. Kulczycka, A. Makara, A. Nowaczek, Zastosowanie technologii karbonizacji hydrotermalnej HTC do zrównoważonego rozwoju produkcji peletów biowęglowych z mokrej biomasy, zwłaszcza z osadów ściekowych, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 2022 (praca niepublikowana).
• [36] Z. Kowalski, J. Kulczycka, M. Banach, A. Makara, Sustainability 2023, 15, nr 18, 13495.
• [37] Z. Kowalski, M. Banach, A. Makara, Environ. Sci. Pollut. Res. 2021, 28, 8205.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).