Authors

Abstract

The paper develops a regression model to predict the density of Fuel Rolls produced from Agricultural Crop Stem Biomass. The study evaluates the influence of Variable-volume Pressing Chamber pressure (P, MPa), biomass volume per linear meter (V, m³), and flax stem content (m, %) on Fuel Roll density (ρ). The goal is to optimize these parameters to ensure the desired density of Fuel Roll. A regression analysis combined with response surface methodology was employed. The optimal parameters for Fuel Rolls production include Variable-volume Pressing Chamber pressure of 0.45–0.55 MPa, biomass volumes of 0.65–0.75 m³/m and flax stem content 75%. These technological parameters enable the production of fuel rolls with required density of 110-130 kg/m³. The results show that increasing pressure in the Variable-volume Pressing Chamber enhances Fuel Roll density, while larger biomass volumes lead to lower densities. Additionally, higher flax stem content improves cohesion and compaction, resulting in higher densities. These findings emphasize the importance of fine-tuning technological parameters to optimize Fuel Roll production. Utilizing agricultural crop stems for biofuel production offers significant environmental benefits, including reduced agricultural waste and lower combustion emissions.

Abstract in Ukrainian

У статті розроблено регресійну модель для прогнозування щільності паливних рулонів, вироблених із біомаси стебла сільськогосподарських культур, зокрема, стебла льону. Дослідження оцінює вплив тиску камери пресування зі змінним об’ємом (P, МПа), об’єму біомаси на погонний метр (V, м³) і вмісту стебла льону (m, %) на щільність рулону палива (ρ). Результати показують, що підвищення тиску в камері пресування зі змінним об’ємом підвищує щільність рулону палива, тоді як більші об’єми біомаси призводять до зниження щільності. Крім того, більш високий вміст стебла льону покращує когезію та ущільнення, що призводить до більшої щільності. Ці висновки підкреслюють важливість точного налаштування технологічних параметрів для оптимізації виробництва паливних рулонів. Аналіз поверхні відгуку показує, що суміші з вищим вмістом льону досягають оптимальної щільності завдяки волокнистій природі льону, що покращує когезію матеріалу. Оптимальними параметрами для виробництва паливних рулонів є тиск у камері пресування змінного об’єму 0,45–0,55 МПа, об’єм біомаси 0,65–0,75 м³/м і вміст стебла льону 75%. Ці технологічні параметри дозволяють виготовляти паливні валки необхідної щільності (110-130 кг/м³). Використання стебел сільськогосподарських культур, зокрема льону, для виробництва біопалива забезпечує значні переваги для навколишнього середовища, включаючи зменшення сільськогосподарських відходів і менші викиди під час спалювання. Оптимізовані параметри забезпечують більш ефективне виробництво рулонів палива, що робить їх конкурентоспроможним і стійким джерелом енергії.