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La pyrolyse conventionnelle de la biomasse est énergivore et inefficace ; la pyrolyse solaire directe rencontre des problèmes tels que le chauffage non uniforme et un contrôle limité sur les paramètres du processus. Pour résoudre ces défis, le chauffage solaire indirect avec des porteurs de chaleur particulaires et un stockage thermique a été proposé, permettant une pyrolyse rapide continue et efficace. Les outils de modélisation de processus existants simplifient souvent à l'excès les réactions complexes de pyrolyse, négligeant les réactions secondaires critiques pour prédire avec précision le rendement. Cette étude introduit un cadre avancé de modélisation de réacteur intégré utilisant l'outil de réseau de réacteurs NetSMOKE, capable de simuler des réactions multiphases entièrement couplées, y compris la dévolatilisation et la cinétique de phase gazeuse au sein d'un bloc de réacteur de simulation de processus. Le modèle est validé par rapport à des données expérimentales et de dynamique des fluides computationnelle, et il est intégré dans une simulation de processus plus large pour prédire les distributions de produits à travers diverses matières premières et conditions d'exploitation. Le modèle de réseau de réacteurs atteint une grande précision avec une marge d'erreur de seulement 0,1 à 3,4 points de pourcentage et marque la première application d'un tel modèle de réacteur entièrement couplé au processus de pyrolyse de biomasse. Une comparaison entre le modèle de processus basé sur le réseau de réacteurs et le précédent modèle basé sur Ryield fixe révèle une différence de 4 à 10 points de pourcentage dans les rendements des produits. De plus, la pyrolyse basée sur l'énergie solaire concentrée (CSP) démontre des performances supérieures dans les deux modèles, améliorant l'efficacité carbone (de 74,1 à 77,7 % à 90,7 à 92,9 %) et l'efficacité énergétique (de 73,9 à 75 % à 77,7 à 78,6 %), tout en réduisant significativement le ratio d'émission nette par rapport à l'huile (de 0 à -27,5/-35,8 kg CO₂/GJ huile), mettant en évidence des avantages environnementaux et de performance clairs. Une analyse de sensibilité a également été réalisée pour évaluer l'influence de la température de fonctionnement sur la distribution des produits, les rendements et les émissions de carbone.
Amjed et al. (Jeu,) ont étudié cette question.