Biofuel characterization and pyrolysis kinetics of ACACIA MANGIUM

Abstract

Запропоновані практичні рішення для утилізації листя акації мангіум (ЛАМ) і за допомогою термо- хімічної валоризації встановлено його потенціал як твердого біопалива. З використанням елементарного, технічного, калориметричного, термогравіметричного аналізів та методу Кіссінджера досліджені фізико-хімічні, теплові та кінетичні властивості ЛАМ. Показано, що ЛАМ має високий вміст карбону, леткість і вміст зв’язаного карбону, але відносно низький вологовміст і зольність. Визначена теплотворна здатність ЛАМ є вищою у порівнянні з величиною для деревини A. mangium. Крім того, термічний розклад суттєво залежить від температури і швидкості нагріву, хоча результати вказують на необхідність вищих температур для повного перетворення ЛАМ. За допомогою кінетичної моделі Кіссінджера визначено енергію активації і фактор частоти. Показано, що ЛАМ має задовільні біопаливні характеристики і може застосовуватись у біоенергетиці.The study seeks to proffer practical solutions to the sustainable waste management of Acacia mangium leaves (AML) and explore its solid biofuel (SBF) potential through thermochemical valorization. Consequently, the physicochemical, thermal and kinetic properties of AML were examined using elemental, proximate, bomb calorimetric, thermogravimetric (TG-DTG), and Kissinger kinetic analyses. The results revealed AML possesses high content of carbon, volatile matter, and fixed carbon but low moisture and ash content. The heating value of AML was compared to that of A. mangium wood. Furthermore, thermal decomposition was strongly influenced by temperature and heating rate, although results indicate higher temperatures are required for complete conversion of AML. The Kissinger kinetic model revealed activation energy and frequency factor for AML. The results indicate AML possesses good SBF qualities for future bioenergy applications.