<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    Crispin,<br>
    <br>
    Your key sentence is this:
    <blockquote type="cite"> Whether one can do it [with only the oxygen
      atoms in the biomass] in tin cans on a small scale is a different
      matter.
    </blockquote>
    You conveniently glide past the fact that what we are really
    interested in on this Stoves Listserv IS about stoves that are of
    small scale.<br>
    <br>
    What you provide below is quite idealized, in perfect condition,
    shown in theory and a chemical formula.  Maybe that way it might be
    confirmed by a chemist as being true, but it certainly is of minimal
    relevance to solving the cookstove problems of impoverished people. 
    <br>
    <br>
    The term "splitting hairs" comes to mind.   I looked at what you
    wrote, but I certainly did not seriously study it.  You comments
    might be rignt, but your comments are of minimal or no relevance. <br>
    <br>
    Paul<br>
    <pre class="moz-signature" cols="72">Doc  /  Dr TLUD  /  Prof. Paul S. Anderson, PhD
Email:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:psanders@ilstu.edu">psanders@ilstu.edu</a>
Skype:   paultlud    Phone: +1-309-452-7072
Website:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="http://www.drtlud.com">www.drtlud.com</a></pre>
    <div class="moz-cite-prefix">On 12/12/2017 8:27 PM, Crispin
      Pemberton-Pigott wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
cite="mid:MWHPR22MB078485086DCB9B53D63242C0B1350@MWHPR22MB0784.namprd22.prod.outlook.com">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
      <meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered
        medium)">
      <!--[if !mso]><style>v\:* {behavior:url(#default#VML);}
o\:* {behavior:url(#default#VML);}
w\:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}
</style><![endif]-->
      <style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:purple;
        text-decoration:underline;}
p.msonormal0, li.msonormal0, div.msonormal0
        {mso-style-name:msonormal;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0cm;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0cm;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
span.EmailStyle18
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-language:EN-US;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
      <div class="WordSection1">
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US">Dear
            Andrew and All<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US">Now
            that everyone is or is not a chemist, it is time to end the
            fun.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US">This
            is the major point made by you and Paul.<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
        <div>
          <p class="MsoNormal"><b><span lang="EN-US">></span></b>My
            point remaining that to release heat from wood you need to
            add oxygen and the fact the wood already has oxygen
            containing molecules within it is irrelevant.<br>
            <br>
            <o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal">I am suggesting that this is incorrect.
            Whether one can do it in tin cans on a small scale is a
            different matter.
            <o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">There are two possible processes that can
            take place without oxygen (heating fuel without the addition
            of any air at all). They are<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Auto-catalysis<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Auto-pyrolysis<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">The first is what I described using a
            chemically balanced equation to demonstrate that there is
            enough oxygen in biomass to combust 93.6% of the hydrogen.
            This is true, but auto-catalysis (the reformation of all the
            bonds to provide a re-ordering in a new form to provide H2O
            and CO2 as the only outputs) does not take place in biomass.
            It is true that
            <i>in a fire</i> this could happen, and does, but it is not
            true that it can happen without a fire, even though all the
            elements are present to do so.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Correction:<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal">The calculated energy available was using
            Tom Reed’s formula is for the energy released upon the
            complete combustion of the fuel. I pointed to the 93.6% of
            hydrogen combustion which is not the same as 100%
            combustion. So the actual energy available for the
            re-ordering of the chemistry of biomass without adding air
            is 0.5 MJ less than for the full oxidation of the hydrogen.
            The heat available using only the internal O is 1.7 MJ/kg
            for dry biomass. That is theoretical and based on the
            chemical mass balance that would result from auto-catalysis
            of the elements. As I said, auto-catalysis does not happen
            below 1000 degrees. It is very likely to happen above 2700 C
            which would require a reactor beyond our common materials.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">On the matter of auto-pyrolysis of
            biomass, this <i>does</i> happen in the complete absence of
            air, and this is the key point of the conversation.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Here is a plot of the energy released by
            the heating of biomass in an inert environment:<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><img style="width:4.725in;height:2.325in"
              id="Picture_x0020_1"
              src="cid:part1.FB7314A9.28277341@ilstu.edu" class=""
              height="223" width="454"><o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Please note the spike in heat released at
            360-400 C. That is the cellulose (etc) breaking down. There
            is a net release of energy. The charts come from
            <a
href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pol.1968.150061202/full"
              moz-do-not-send="true">here</a>. (H/T Philip Lloyd)<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">“<span lang="EN-ZA">An application of TGA
              technique to elucidate the chain reaction mechanism of
              cellulose pyrolysis is discussed.”<o:p></o:p></span></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">The reference to a chain reaction is the
            way they describe the self-sustaining, auto-pyrolysis of
            cellulose. There is an investment of energy at 320 C and
            strong release of energy at 360. The TGA charts above show
            what happens with other fuel components. <o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Once it starts, it can continue until
            there is no raw biomass left to react, provided it is not
            cooled at a rate greater than the net gain in energy. In an
            ideal container there would be thermal runaway: the rate of
            heat release would increase. This reaction (shown above)
            takes place in the absence of air.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">This second phenomenon is not dependent
            on the chemical balance (which while theoretically possible,
            does not happen in biomass at a realisable temperature).
            Auto-pyrolysis actually happens. Additional studies
            investigating the energy needed/released are <a
href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.1970.070140518/full"
              moz-do-not-send="true">
              here</a> and <a
href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.1989.070371203/full"
              moz-do-not-send="true">
              here</a>.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">If readers can accept the results of
            these experiments (showing the auto-pyrolysis taking place
            and validation of the theoretical exothermic reactions
            proven) there are implications for the stove makers. One is
            that as biomass can pyrolyse without any air at all (as
            demonstrated) we can drop the claim that it doesn’t. <o:p>
            </o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">>…if I am wrong I admit it, I am also
            not a chemist nor ever claimed to be.<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">I am wrong several times a day. I don’t
            see why you shouldn’t be affected by those same experiences.
            We have on this list a chemist in the shape and likeness of
            Prof Philip Lloyd, I believe the past president of the South
            African Institute of Chemical Engineers (I hope I have the
            name correct).<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Regards<o:p></o:p></p>
          <p class="MsoNormal">Crispin<o:p></o:p></p>
        </div>
      </div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
Stoves mailing list

to Send a Message to the list, use the email address
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</a>

to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</a>

for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web site:
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://stoves.bioenergylists.org/">http://stoves.bioenergylists.org/</a>

</pre>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>