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为解决依赖化石燃料带来的环境问题，研究人员开展油棕空果串（EFB）和橡胶木锯末（RWS）共热解研究。结果表明该过程可优化产物产量，经济可行且环保。这为可再生燃料生产和生物质废物管理提供新途径。
在当今能源领域，全球对化石燃料的依赖就像一把高悬的 “达摩克利斯之剑”，严重威胁着地球的生态环境。大量使用化石燃料进行发电，使得温室气体（GHG）排放量急剧增加，成为气候变化的 “罪魁祸首”。据预测，到 2050 年，全球能源需求预计将增长约 30%，电力 generation 更是要翻倍。若继续以化石燃料为主导，环境危机将愈演愈烈。在这样的严峻形势下，寻找可再生能源迫在眉睫。生物质作为一种丰富且可持续的能源选择，受到了广泛关注。泰国作为农业工业大国，产生了大量的生物质废弃物，如油棕空果串（EFB）和橡胶木生物质。然而，这些宝贵资源常被忽视或未充分利用。在此背景下，为了探寻更高效、环保的能源生产方式，泰国的研究人员开展了一项关于油棕空果串（EFB）和橡胶木锯末（RWS）共热解的研究。相关研究成果发表在《Current Research in Environmental Sustainability》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，采用响应面法（RSM）结合博克斯 - 本肯设计（Box-Behnken Design，BBD）对实验进行设计和优化，以此探究多个变量对热解产物产量的影响。其次，利用 Aspen Plus 软件进行过程模拟，评估热解过程的可扩展性和能量平衡。此外，还通过生命周期评估（Life Cycle Assessment，LCA）对热解过程进行环境评价。
在实验设计与统计分析方面，研究人员设定了 15 组实验，考察热解温度、生物质粒径和 EFB:RWS 比例三个变量对产物产量的影响。方差分析（ANOVA）结果显示，这些变量及其交互作用对生物炭、液体油和非冷凝气体产量有显著影响。例如，提高热解温度和减小生物质粒径会增加非冷凝气体产量，而 EFB:RWS 比例则影响着液体油和气体产量的平衡。
模型验证与预测准确性的研究中，通过系数变异（C.V.%）、R2 和调整后的 R2 等指标评估模型可靠性。结果表明，二次回归模型具有较高的可靠性，能较好地预测产物产量。预测值与实验值接近，残差分析也显示模型符合正态分布，无需对响应变量进行转换。
过程变量对生物炭和液体油产量的响应面分析发现，在研究范围内，温度对产物产量影响较小，生物质粒径是影响产物产量的最敏感变量。EFB:RWS 比例方面，高碳含量利于生物炭生成，高氧含量则促进液体油产生，但 RWS 因较低的灰分和较高的密度，在多数情况下能产生更高的生物炭产量。生物质粒径影响热传递和产物产量，较小粒径利于液体油生成，较大粒径则会因传热传质限制影响反应速率。
优化研究确定了最大化生物炭、液体油和非冷凝气体产量的最佳工艺参数。实验验证了响应面法预测的准确性，实际实验结果与预测值差异小于 10%。
统计相关性和模型可靠性分析显示，模型的标准偏差较小，C.V. 值均低于 10%，表明模型具有高重复性。R2 和调整后的 R2 值接近 1，充分说明模型与数据的契合度高，能够准确预测产物产量。
生物炭的热性质和绿色能源应用研究发现，生物炭的高热值（HHV）与煤炭相近，具备在高耗能过程中实现能量回收的潜力，可作为自持式生物质转化系统的燃料，为热解过程提供热能，提高整体工艺效率。同时，生物炭还可用于分散式发电，是清洁能源应用的宝贵资源。
Aspen Plus 模拟和过程可扩展性研究表明，模拟结果与实验产量相符，验证了实验结果的可靠性，也展示了共热解过程从实验室向工业应用扩展的潜力。模拟还分析了热负荷和能量平衡，确定热解温度和原料组成是影响过程可扩展性的主要因素，为大规模反应器设计提供了重要依据。
经济可行性和财务可行性研究显示，该共热解过程经济可行，投资回收期为 5.8 年，投资回报率（ROI）为 17.3%，净现值（NPV）为 41 万美元。生物炭和液体油是主要收入来源，非冷凝气体的生产和定价对项目可行性影响最大。
环境影响评估表明，热解过程对全球变暖潜势（GWP）的贡献最大，占 61.15%。通过优化热效率、利用可再生能源可减少碳排放。共热解可显著减少生物质废弃物和温室气体排放，生物炭还具有碳封存潜力，能改善土壤肥力，促进可持续农业发展。
该研究成功优化了油棕空果串（EFB）和橡胶木锯末（RWS）的共热解过程，为可再生燃料生产和生物质废物管理开辟了新途径。研究结果不仅为工业规模的热解提供了理论支持和实践指导，还有助于增强能源安全，实现废弃物的增值利用。同时，在经济、环境和社会等多方面都具有重要意义，为应对全球能源和环境挑战提供了有效解决方案，推动了可持续发展目标的实现。
