Kayın, meşe ve çam ağacı odunlarının katalitik torrefaksiyonu

Bu çalışmada meşe, çam ve kayın ağacı odunlarının torrefaksiyonu işlemi üzerine biyokütlenin termokimyasal dönüşümünde doğal bir katalizör ve bitkinin büyümesinde önemli bir rol oynayan potasyumun etkisi incelenmeye çalışıldı. Bu amaçla, üç oduna ait toz örnekler farklı konsantrasyonlarda (0,005M, 0,010M, 0,015M ve 0,030M) potasyum karbonat ile muamele edildi ve potasyum karbonat emdirilmiş toz örnekler ile ham odun örneklerinden peletler hazırlandı. Torrefaksiyon işlemi sabit yatak sisteminde yürütüldü. Torrefaksiyon işlemi sonrası elde edilen katı, sıvı ve gaz ürün verimleri üzerine işlem sıcaklığı, katalizör miktarı ve biyokütle türünün etkisi ortaya konmaya çalışıldı. Torrefaksiyon işlemi 250 ve 300 °C sıcaklıklarda 60 dakika işlem süresinde gerçekleştirildi. İşlem sonunda elde edilen katı ürünün özelliklerinin belirlenmesi ve ham biyokütle ile karşılaştırılması için; kısa analiz, elementsel analiz ve FTIR analizleri yapıldı. Torrefaksiyon işlem sıcaklığının katı ürün verim üzerinde etkili olduğu, katalizör miktarının orta torrefaksiyon işleminde genel olarak etkili olmadığı belirlendi. Şiddetli torrefaksiyon işleminde ham örnekler ile karşılaştırıldığında katalizörün katı ürün verimi üzerinde etkili olduğu görüldü. Torrefaksiyon işleminden elde edilen katı ürünün kül miktarının hem işlem sıcaklığı hem de katalizör ilavesi ile arttığı sonucuna varıldı. Ayrıca katı ürünün uçucu madde içeriği katalizör miktarı ve işlem sıcaklığı ile belirgin olarak azaldı. Ham ve potasyum karbonat emdirilmiş odun örneklerinin H/C ve O/C oranları Van Krevelen diyagramına yansıtıldığında ham odun örneklerinin atomik H/C ve O/C oranının torrefiye olmuş örneklere göre daha yüksek olduğu tespit edildi. Potasyum karbonat emdirilmiş kayın ve çam ağacı odunlarının şiddetli torrefaksiyon işleminden elde edilen torrefiye örneklerin Van Krevelen diyagramında linyitin bulunduğu bölgeye yaklaştığı görüldü.