파이프 라인을 통한 입자 수송 프로젝트의 개발에 초점을 맞추면 새로운 형태의 탄화 입자가 성형되어 체적 에너지 밀도, 내구성 및 내 습성이 향상됩니다.
여왕의 대학, 킹스턴, 캐나다 원래의 아이디어 (여왕의 대학) 연구 프로젝트가 원하는 특성. 기계 및 재료 공학 교수, 여왕의 대학, 킹스턴,이 작업을 수행하는 앤드류 폴라드 순서를 만날 수있는 나무 펠렛 파이프 라인을 개발하는 것입니다, 덕트에 필러 입자를 극대화하기 위해 구형 요구 사항은 매우 내구성이 필요하며, 물론 다른 입자와 파이프와 마모와 충격에 의해 서, 그들은 침수 파이프 라인에서 오랜 시간을 지원할 수 있어야합니다 .. - 그 당시, 그러한 입자는 전혀 존재하지 않았기 때문에 여왕 팀은 독자적으로 연구 프로젝트를 시작했습니다.
입자의 사용은이 과정뿐만 아니라 증가 에너지 밀도로 만든뿐만 아니라 경도를 향상하기 때문에 탄화 과정이 매우 흥미, 가장 중요한 소수성이다. 그러나, 기존의 원통형 카바이드 입자는 파이프 라인 휴식에 최적이 아닌 단부는 물과 과립 또는 입자를 생성하기 쉽다. 파이프 라인에 의한 전송을 위해, 입자들이 물 손상을 최소화하기 위해, 연속적이고 매끄러운 불 투과성 외측 표면을 필요로한다.
종래의 입자상 물질로서 다이를 통해 압출보다는 목표 입자로 만들어진 반구형 개의 몰드 사이에 압축하여 팀 매스를 달성했다. 또 다른 변형에 의해, 압축 이전에, 종래의 처리를 포함 주형은 일정 시간 동안 설정된 온도로 가열되고, 주형 공동의 바이오 매스는 탄화되고, 그 다음 과립은 압축된다.
흥미롭게도, 팀 발견 탈기 시료를 제조하고, 샘플을 가열하는 것은, 몰드 내에서 공기 환경 상호 작용을 방지 할 수 있도록 불활성 탄화 동안 환경 없다. 암갈색으로 생성되는 제 1 입자와 탄화 입자처럼, 그들은 부드럽고 단단하며 반짝이는 외부 표면을 가지고 있으며, 불행히도 쉽게 깨질 수있는 적도 비행기가 반으로 나뉘어져 있습니다.
입자의 다른 성질이 원통형 입자의 많은 약점을 극복하기 때문에, 팀은 압축 중에 몰드 내의 입자 상호 작용에 초점을 맞추고 약한 적도면은 입자 사이의 불충분 한 접촉으로 인한 것이라고 결정했습니다 섬유 개선간에. 매스를 혼합하고, 폴라드 그래서 팀 아이스크림 국자 같은 기능 다이를 재 설계. 입자들은 그러한 개선하는 것과 같이 더 많은 고체 같은 물 - 불 투과성 외면으로하고 충격 테스트는 예를 들어, 콘크리트 바닥에 입자를 던지면서 튀어 나와 표면에 아무런 영향을 미치지 않음을 증명합니다.
그러나 곰팡이에서 바이오 매스를 탄화하는 것은 공정을 산업 역량으로 확장하는 것을 어렵게 만들었으므로 팀은 탄화 및 과립 단계가 분리되어 동일한 견고한 입자를 얻을 수 있는지 여부를 결정하는 데 관심을 돌 렸습니다.
도움을 얻으려면, 팀이이 산업에 적용 할 경우, 여왕의 대학 교수, 자연 과학의 데이비드 강. 강 회장 및 설계 엔지니어링 평가의 공학 연구 협의회 초대, 다음 팀은 금형에 화학 및 생물학적 물질에 소요되는 시간의 최소 필요 의미는 바이오 매스가 예열 된 후에 금형에 적재되거나 금형 내에서의 바이오 매스의 가열 속도가 현저하게 증가한다는 것을 의미합니다.
첫 번째 과제는 특히 대학 실험 환경에서 물질 취급 문제를 다루는 것이 었으므로 팀은 두 번째 옵션에 초점을 맞추었지만 그 당시의 전통적인 지식은 탄화 과정의 온도가 섭씨 50도를 초과해서는 안되며 '경화'에 탄화물 냉각시는 연구자 이러한 가정 도전. 고체 입자를 형성 할 수 있고, 다시 가열하여 일련의 실험에 의해 압축 빠르게 할 수있는 가열 전 및 바이오 매스를 통해 냉각하는을 형성하는 것을 보여 원래의 공정을 사용하여 얻은 것과 동일한 품질의 고체 입자.
이 팀은 더욱 발전, 중 압축 사이클에서 제로에 가까운 원료 또는 전처리 바이오 매스 체류 시간. 성공적으로 덮고,이 과정에서 바이오 매스의 종류의 다양한 사용해 본 적이 될 수있다, 중요한 발견이다 우 등 포플러, 스위치 그래스, 대마, 귀리 껍질 같은 비 - 목질 바이오.
이는 (이하 Q'Pellets이라 함) 입자를 개발 퀸 대학 특성은 또한 시멘트 생산 저탄소 연료 대안으로 발전 석탄과 공동 소성 같은 전통적인 애플리케이션에 매우 적합하다 밝혀. 종래 탄화물 입자로서 흰색 또는 탄화물 입자, 높은 에너지 밀도, 경도, 소수성을 갖는 Q'Pellets 비교.
그러나, 이와 같이 체적 에너지 밀도를 증가시킨다. Q'Pellets을 고밀도화, 구형 충전제 및 증가 된 부피 밀도 향상 결과의 압축 성형 공정 Q'Pellets 결과 또한 외측 최대의 연속적인 부드러운 불 투과성 표면을 가진다 따라서 분진 폭발 추가의 문제를 줄일 수 감소 먼지 발생이, 자신의 껍질 모양의 표면이 물 항목을 최소화하기 위해 - 흥미롭게도, 팀은 Q'Pellet, 그 내구성이 물에 년 반 침수 발견 어떤 효과.
상업적인 잠재력 Q'Pellets을 평가하기 위해, Q'Pellets, 원통형 실린더 카바이드 입자와 흰색 입자 기술 및 경제 분석 및 단순화 수명주기 분석. 다음과 같은 경우 이러한 가정을 바탕으로하기 위해, 스프레드 시트 기반 모델을 개발 로테르담에 내장 윌리엄스 레이크에서 상업적 규모의 공장, 브리티시 컬럼비아, 네덜란드 반환, 라이프 사이클 온실 가스 배출의 내부 속도에 따라 생산의 각 입자의 유형을 비교하기 위해 제품의 전달을 완료했다.
최대 12.7 %의 수익률 11.1 % 흰색 입자, 8 %의 탄화물 입자의 아날로그 Q'Pellets 내부 수익률은. 단순화 수명주기 분석을 보여주고, 그 세 가지 제품의 최소 양만큼 Q'Pellets 수명주기 온실 가스 배출, 6.96 kgCO2eq / GJ, 백색 입자 21.50kgCO2eq / GJ는 탄화물 입자는 10.08kgCO2eq / GJ는. 이러한 수명주기 온실 가스 배출에, EU 입법의 최대 지속 가능한 라이프 사이클 배출 규정 위의 흰색 입자에 의해 입력을 수정하면서 모델 민감도 분석의 변수는 흰색 입자가 특히 판매 가격, 바이오 매스 원료 가격과 운송 비용도 실시 몬테카를로 분석을 분진, 제어 할 수없는 시장 변수에 더 민감 것을 보여줍니다, 결과는 Q'Pellet로 보여 백색 입자의 생산은 생산보다 예측이 쉽지 않고 음성 IRR을 초래할 가능성이 더 큽니다.
Q'Pellet의 장점은 분명하다, 볼륨 에너지 밀도, 뛰어난 성능, 온실 가스 배출주기를 증가시킨다. 그러나, Q'Pellet 기술은 더 많은 작업은 자신의 기술 수준을 향상시키기 위해 수행해야 할 개발의 비교적 초기 단계에 아직도있다. 폴라드를 강력하고 따라서 앞으로이 기술을 홍보하는 가장 할 수있는 업계 파트너들과 협력하여이를 달성은 기술 기반, 생각합니다.
따라서, 대학의 기술 이전 사무소 개발 및 Q'Pellet 금형 설계를 커버하는 미국 특허뿐만 아니라 처리 기술과 전문 지식의 큰 숫자를 소유 Q'Pellet 기술을 상용화 산업 파트너 관심이 결정 돕고있다, 팀은 새로운 독점적 인 과립 플랫폼을 구축 할 수있는 강력한 기반을 구축했다고 믿고있다.
