Biomass combustion and gasification for greenhouse carbon dioxide enrichment
Notice bibliographique
Résumé
The increasing popularity of biomass systems for greenhouse heating provides a new source of CO2 for greenhouse producers. The main objective of this research project was to determine the feasibility of using the CO2 present in the flue gas produced during direct biomass combustion or syngas combustion of gasified biomass for greenhouse CO2 enrichment. A flue gas purification system was designed, constructed and installed on the chimney of a 35.17 kW wood pellet furnace (SBI Caddy Alterna) and on the calorific unit chimney of a 10 kW wood pellet pilot-scale downdraft gasifier (GEK Level 4, Model V3.1.0). The calorific unit system was designed and constructed to attach on the gasifier burner to calculate the heat produced during syngas combustion and to force the flue gas into a chimney to ease its analysis and purification. The purification system consists of a rigid box air filter (MERV rating 14, 0.3 μm pores) followed by heating elements and catalytic converters. The purification system attached to the wood pellet furnace was able to reduce CO concentrations from 1100 ppm to less than 1 ppm, NOx from 70 to 5.5 ppm, SO2 from 19 ppm to less than 1 ppm and trap particulates down to 0.3 μm with an efficiency greater than 95% as well as producing CO2 at a rate of 10.89 kg of CO2 hr-1.The purification system attached to the biomass gasifier was able to reduce CO concentration from 198.3 to 24.2 ppm, NOx from 128.1 to 9.8 ppm, NO from 122 to 9.3 ppm, NO2 from 2.4 to 1.1 ppm and SO2 from 10.4 to 1.7 ppm and remove particulates down to 0.3 μm with an efficiency greater than 95% as well as producing CO2 at a rate of 2.42 kg of CO2 hr-1. For direct combustion, the results are satisfactory since they ensure human and plant safety after dilution into the ambient air of the greenhouse. For syngas combustion, noxious components concentrations after dilution into the ambient air of the greenhouse are significantly below the limit exposure to ensure human and plant safety for CO, NOx and NO but are only slightly under the limit exposure for NO2 and SO2. Continuous flue gas analysis shows considerable instability in the flue gas composition which has a significant impact on noxious gases concentrations in the purified flue gas. Until these fluctuations are controlled and attenuated, purified flue gas from gasification cannot safely be used for greenhouse CO2 enrichment without endangering human and plant safety. Experiments show that direct combustion exhaust gas recuperation through the purification system reduces greenhouse heating costs by 18.8% which represents a savings of 14.7 $ per week for a tunnel greenhouse of 165.8 m2. The purification system substantially reduces greenhouse heating costs even for small operations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».