Language
Country/Area
No result found
Il percorso di trasformazione del liquore nero: perché è la scelta migliore per il biocarburante?
Nella chimica industriale, il liquore nero è un sottoprodotto prodotto quando si produce la polpa dal legno tramite il processo Kraft. Viene utilizzato principalmente per rimuovere lignina, emicellulosa e altri componenti estraibili dal legno e, in ultima analisi, per estrarre la cellulosa. La composizione del liquore nero lo rende una fonte di biocarburante relativamente promettente, ma con l'aumento delle preoccupazioni ambientali, anche il modo in cui viene utilizzato sta cambiando.
Composizione del liquore nero
Per ogni tonnellata di cellulosa prodotta vengono prodotte circa sette tonnellate di liquore nero. Il liquore nero è una sospensione acquosa di residui di lignina, emicellulose e sostanze chimiche inorganiche utilizzate nel processo. Il liquore nero contiene circa il 15% di solidi, di cui circa il 40-45% è costituito da materia organica, composta principalmente da sapone, lignina e altra materia organica.
Con il progresso della tecnologia di trattamento dei liquami neri, molti metodi tradizionali di trattamento delle acque reflue non soddisfano più le esigenze della moderna tutela ambientale.
Lo sviluppo del liquore nero dalla storia
Le prime fabbriche di cellulosa Kraft scaricavano liquore nero nei corsi d'acqua, il che rappresentava una seria minaccia per la vita acquatica e scuriva il colore dell'acqua. Il processo Kraft fece notevoli progressi con l'invenzione della caldaia di recupero da parte di G.H. Tomlinson negli anni '30. Negli anni Novanta, la maggior parte degli stabilimenti Kraft era in grado di utilizzare il proprio liquore nero, ad esempio per recuperare prodotti chimici di cottura e ridurre l'inquinamento delle acque.
Utilizzo energetico del liquore nero
Il liquore nero non è solo un sottoprodotto del processo di produzione della pellicola di cellulosa, ma contiene anche più della metà del contenuto energetico della materia prima legnosa. Il liquore nero viene solitamente concentrato al 65-80% in un evaporatore a effetto multiplo e bruciato in una caldaia di recupero per produrre energia e recuperare i prodotti chimici di cottura. Questo approccio ha permesso alle cartiere di diventare quasi autosufficienti dal punto di vista energetico, soprattutto negli Stati Uniti, dove le aziende cartiere hanno consumato quasi completamente il loro liquore nero a partire dagli anni '90.
L'industria della cellulosa è già uno dei principali produttori di energia rinnovabile a zero emissioni di carbonio negli Stati Uniti, generando circa 28,5 terawattora di elettricità all'anno.
Applicazioni del biocarburante del liquore nero
Con l'avvento delle nuove tecnologie, il modo in cui viene utilizzato il liquore nero è cambiato. Lo sviluppo della tecnologia di gassificazione ha reso il liquore nero una potenziale materia prima per biocarburanti. Dopo la gassificazione, può produrre syngas ricco di energia, che può essere utilizzato nelle turbine a gas o convertito in prodotti chimici e carburanti.
Le doppie sfide dell'ambiente e dello sviluppo economico
Dallo scarico di liquore nero in passato al suo riciclaggio odierno, l'equilibrio tra tutela ambientale e benefici economici è diventato fondamentale. Tuttavia, ci sono ancora piccoli impianti Kraft che non riescono a recuperare in modo efficace il liquore nero, che ha causato inquinamento in alcuni ambienti, il che dimostra anche l'urgenza di un ammodernamento industriale.
Incentivi fiscali negli Stati Uniti
Nel 2005, il Congresso degli Stati Uniti ha promulgato un incentivo fiscale per sostenere l'uso di combustibili alternativi liquidi, successivamente ampliato nel 2007 per includere i combustibili alternativi liquidi derivati dalla biomassa. Questa politica ha notevolmente promosso l'applicazione commerciale del liquore nero e i risultati sono stati impressionanti per molte grandi aziende.
Prospettive future del liquore nero
Continua il viaggio di reinvenzione del liquore nero. Da semplice fonte di combustibile a potenziale biomateriale multifunzionale, con l'approfondimento della ricerca scientifica, l'applicazione del liscivio nero diventerà sempre più ampia. Questa non è solo una risposta alla domanda di energia rinnovabile da parte dell'industria manifatturiera, ma anche un impegno per la tutela dell'ambiente.
Con la crescita della domanda mondiale di energia rinnovabile, il liquore nero potrebbe essere al centro della futura trasformazione energetica?
