The effect of torrefaction on pellets made from vegetal biomass generated by fruit shrubs

Abstract

This study investigates the effects of torrefaction on the properties of pellets produced from vegetable biomass residues of fruit shrubs. The research focuses on two pellet formulations: (1) a blend of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) and blackberry (Rubus fruticosus) residues and (2) a mixture of sea buckthorn residues with wheat straw. The torrefaction process was conducted in an inert argon atmosphere at temperatures between 200 °C and 300 °C for durations ranging from 10 to 30 min. The study assessed the impact of these parameters on the net calorific value and ash content of the pellets. Results indicate that torrefaction significantly enhances the calorific value of the biomass, with optimal conditions identified at 250-280 °C and exposure times of 15-25 min. However, excessive temperature and duration lead to mass losses and increased ash content. These findings provide insights into optimizing torrefaction parameters for improving the quality of densified solid biofuels derived from agricultural residues.

This study investigates the effects of torrefaction on the properties of pellets produced from vegetable biomass residues of fruit shrubs. The research focuses on two pellet formulations: (1) a blend of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) and blackberry (Rubus fruticosus) residues and (2) a mixture of sea buckthorn residues with wheat straw. The torrefaction process was conducted in an inert argon atmosphere at temperatures between 200 °C and 300 °C for durations ranging from 10 to 30 min. The study assessed the impact of these parameters on the net calorific value and ash content of the pellets. Results indicate that torrefaction significantly enhances the calorific value of the biomass, with optimal conditions identified at 250-280 °C and exposure times of 15-25 min. However, excessive temperature and duration lead to mass losses and increased ash content. These findings provide insights into optimizing torrefaction parameters for improving the quality of densified solid biofuels derived from agricultural residues. Acest studiu investighează efectele torefierii asupra proprietăților peleților produși din reziduuri de biomasă vegetală provenite de la arbuști fructiferi. Cercetarea se concentrează pe două formulări de peleți: (1) un amestec de reziduuri de cătină albă (Hippophae rhamnoides L.) și mur (Rubus fruticosus) și (2) un amestec de reziduuri de cătină albă cu paie de grâu. Procesul de torefiere a fost realizat într-o atmosferă inertă de argon, la temperaturi cuprinse între 200 °C și 300 °C, pentru durate de expunere între 10 și 30 min. Studiul a evaluat impactul acestor parametri asupra valorii calorifice nete și conținutului de cenușă al peleților. Rezultatele indică faptul că torefierea îmbunătățește semnificativ valoarea calorifică a biomasei, condițiile optime fiind identificate la temperaturi de 250 - 280 °C și durate de expunere de 15 - 25 min. Totuși, temperaturile și timpii excesivi conduc la pierderi de masă și la creșterea conținutului de cenușă. Aceste constatări oferă informații utile pentru optimizarea parametrilor de torefiere în vederea îmbunătățirii calității biocombustibililor solizi densificați obținuți din reziduuri agricole.