隨著汽車、建筑、航空航天和電子行業(yè)對復合材料需求的擴大，對生物基原料的高級碳材料的需求將會越來越大。但將新材料推向市場存在障礙。你的公司準備好抓住這個市場機會了嗎？

自然資源研究所(NaturalResourcesResearchInstitute)是位于德盧斯的明尼蘇達大學(UniversityofMinnesota)的應用研究機構，擁有一個試點示范規(guī)模的生物質轉化實驗室，專門用于提供與行業(yè)相關的生產能力、支持商業(yè)化努力和降低私營部門資本投資風險。現場中試規(guī)模的水熱炭化裝置可以處理高含水率的生物質，從而消除了在轉化為高碳產品之前干燥生物質材料的步驟。

NRRI生物質轉化實驗室使用旋轉干燥機和高溫窯爐結合成型設備生產以碳為基礎的天然原料。實驗室獨特的干燥和烘烤能力可以將多種生物質物種轉化為農業(yè)副產品，從木屑和森林殘渣到玉米秸稈或柳枝稷。以碳為基礎的可持續(xù)原料包括活性炭、木炭團塊、生物炭團塊、固體生物燃料團塊、先進的接種載體和生物基肥料、先進的塑料復合填料、生物炭粉以及其他高附加值的高碳產品。

市場，測試的機會

將生物質原料炭化成所需的固定碳含量，可以產生各種聚合結構，從2-4毫米(mm)的自由流動球形顆粒到0.25-1.5英寸的固體生物燃料顆粒。根據不同的應用，非常細的粉末材料，以良好的生產出致密成型產品。電池和電子應用的先進材料可以從加工后的生物質中得到。

NRRI的實驗室擁有旋轉壓塊機和顆粒成型機，以使足夠的碳化原料更加致密，從而能夠對生產出來的固體燃料進行工業(yè)評估?，F場分析可用來驗證和記錄燃料規(guī)格和化學成分，以滿足國際和國內燃料標準。NRRI在創(chuàng)建先進的集群以滿足目標或期望的產品規(guī)格方面具有技術專長?？梢詼y試各種粘合劑的有效性。實驗室設備可以將克數配方用于試銷或性能測試和驗證。NRRI與行業(yè)合作伙伴在各種R&D應用和合同服務框架下共同工作。非燃料產品可以開發(fā)為現場測試或工業(yè)市場使用，如復合塑料。

設備概述

NRRI實驗室的設備包括以下這些：

煅燒窯：一種長2英尺，寬24英尺的回轉窯，能夠在250到950攝氏度的溫度下，每天生產多達6噸的木質生物質芯片，并將其轉化為高能量的原料。NRRI已經證明有能力提供統(tǒng)一的、干燥的固體產品，滿足與西方煤炭類似的燃料規(guī)格。此外，焦碳和活性炭是新產品，可以生產與賦予既定的能力。該窯能夠將材料加工到1150度的高溫。

水熱碳化：一種半連續(xù)的、每天20公斤的水熱管反應器，能夠將濕的、草質或纖維狀的生物質原料轉變成各種形式和形狀，從顆粒到煤球到2-3毫米球形團塊，再到精細分割的生物炭粉末和填料。

致密化設備：

•KomarekB220：15馬力，12英寸旋轉式壓塊機，具有多個大小的口袋和模具，最高可達300磅/小時的產量。

•CPM40馬力制粒機：每小時產量可達500磅，配備多種模具，從八分之一英寸到四分之一英寸不等，甚至三到四英寸見方。

•Hobart擠出機：5英寸螺絲，3-4毫米模板。將濕的糊狀原料轉化為3-4毫米的擠出物。

•30英寸涂層球形化器：可將濕式生物炭或生物煤擠出物轉化為3-4毫米的球形涂層顆粒，如用于化肥行業(yè)的顆粒。

未來的處理設備包括一個示范規(guī)模的移動床碳化系統(tǒng)，目前該設施正在安裝，以補充基于窯爐的過程。2019年晚些時候，一個新的蒸汽鍋爐系統(tǒng)將被實施，能夠使用生物燃料生產100千瓦的電力，并與電網直接連接。

NRRI生物質轉化實驗室目前的技術，以及2019年底即將推出的新型加熱系統(tǒng)和先進發(fā)電機，可以加快生物質向新的市場機遇的轉變，降低行業(yè)風險。