Effect of Torrefaction on Hazelnut Shell Combustion Kinetics and Thermodynamic Parameters

Gülce Çakman

Makale detayları

Effect of Torrefaction on Hazelnut Shell Combustion Kinetics and Thermodynamic Parameters

Yazarlar:

Gülce Çakman

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Enerji ve Yakmada Kimyasal ve Termal Süreçler

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 3, pp.1220-1239

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001358302

pISSN:

2564-7377

Anahtar kelimeler:

Özet:

 In this study, the effect of torrefaction on the combustion kinetics and thermodynamic parameters of hazelnut shell HS waste was investigated using thermogravimetric analysis TGA. The combustion behavior of raw and torrefied hazelnut shells at 473 K was examined at heating rates of 10, 20, and 30 Kmin, and activation energies were calculated using Kissinger-Akahira-Sunose KAS, Starink, and Friedman methods. The combustion characteristic index indicated that torrefaction improves the combustion performance of HS waste. Kinetic analysis revealed that the torrefied sample exhibited lower activation energy compared to the raw sample KAS method: HS  232 kJmol, HS-473  195 kJmol. In thermodynamic analysis, a decrease was observed in both enthalpy ΔH and Gibbs free energy ΔG, indicating that torrefaction enables combustion with lower energy input. The results demonstrate that torrefaction has the potential to enhance fuel efficiency in biomass energy applications.

 In this study, the effect of torrefaction on the combustion kinetics and thermodynamic parameters of hazelnut shell HS waste was investigated using thermogravimetric analysis TGA. The combustion behavior of raw and torrefied hazelnut shells at 473 K was examined at heating rates of 10, 20, and 30 Kmin, and activation energies were calculated using Kissinger-Akahira-Sunose KAS, Starink, and Friedman methods. The combustion characteristic index indicated that torrefaction improves the combustion performance of HS waste. Kinetic analysis revealed that the torrefied sample exhibited lower activation energy compared to the raw sample KAS method: HS  232 kJmol, HS-473  195 kJmol. In thermodynamic analysis, a decrease was observed in both enthalpy ΔH and Gibbs free energy ΔG, indicating that torrefaction enables combustion with lower energy input. The results demonstrate that torrefaction has the potential to enhance fuel efficiency in biomass energy applications.

 In this study, the effect of torrefaction on the combustion kinetics and thermodynamic parameters of hazelnut shell HS waste was investigated using thermogravimetric analysis TGA. The combustion behavior of raw and torrefied hazelnut shells at 473 K was examined at heating rates of 10, 20, and 30 Kmin, and activation energies were calculated using Kissinger-Akahira-Sunose KAS, Starink, and Friedman methods. The combustion characteristic index indicated that torrefaction improves the combustion performance of HS waste. Kinetic analysis revealed that the torrefied sample exhibited lower activation energy compared to the raw sample KAS method: HS  232 kJmol, HS-473  195 kJmol. In thermodynamic analysis, a decrease was observed in both enthalpy ΔH and Gibbs free energy ΔG, indicating that torrefaction enables combustion with lower energy input. The results demonstrate that torrefaction has the potential to enhance fuel efficiency in biomass energy applications.

 Bu çalışmada, torefikasyon işleminin fındık kabuğu FK atıklarının yanma kinetiği ve termodinamik parametreleri üzerindeki etkisi termogravimetrik analiz TGA yöntemi ile incelenmiştir. Ham ve 473 Kde torefiye edilmiş fındık kabuklarının yanma davranışları 10, 20 ve 30 Kdk ısıtma hızlarında çalışılmış ve Kissinger-Akahira-Sunose KAS, Starink ve Friedman yöntemleriyle aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Yanma karakteristik indeksi, torefikasyonun FK atığının yanma süreçlerini daha verimli hale getirdiğini göstermiştir. Kinetik analiz sonucunda torefiye edilmiş numunenin aktivasyon enerjisinin daha düşük olduğu belirlenmiştir KAS için; FK: 232 kJmol, FK-473: 195 kJmol. Termodinamik analizde ise entalpi ΔH ve Gibbs serbest enerjisi ΔG değerlerinde düşüş gözlemlenmiş ve torefikasyonun FK atığının daha düşük enerji ile yanmasını sağladığı belirlenmiştir. Sonuçlar, torefikasyonun biyokütle enerjisi uygulamalarında yakıt verimliliğini artırma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.

Makale detayları

Effect of Torrefaction on Hazelnut Shell Combustion Kinetics and Thermodynamic Parameters

Yazarlar:

Gülce Çakman

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Enerji ve Yakmada Kimyasal ve Termal Süreçler

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 3, pp.1220-1239

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001358302

pISSN:

2564-7377

Hazelnut shell waste

Torrefaction

Combustion kinetics

Thermodynamic parametersFındık kabuğu atığı

Torefikasyon

Yanma kinetiği

Termodi̇nami̇k parametreler

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Gülce Çakman

Yayıncı: Giresun University

Ana Başlıklar: Enerji ve Yakmada Kimyasal ve Termal Süreçler

Dergi: Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 3, pp.1220-1239

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 9/2025

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001358302

pISSN: 2564-7377

Sayı

Yazarlar:

Gülce Çakman

Yayıncı:

Giresun University

Ana Başlıklar:

Enerji ve Yakmada Kimyasal ve Termal Süreçler

Dergi:

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Vol.15 Issue 3, pp.1220-1239

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001358302

pISSN:

2564-7377