ステージ1：乾燥工程

乾燥は20〜200°Cで行われ、バイオマス原料から水分を除去します。この工程は効率的な熱分解およびガス化に不可欠であり、過剰な水分は熱を消費し反応温度を下げます。高水分原料の場合、乾燥は総エネルギー消費の大部分を占めることがあります。

ステージ2：熱分解工程

熱分解は200〜800°Cの低酸素条件下で行われ、バイオマスをガス、タール、チャーに分解します。生成物には可燃性ガス（CO、H₂、CH₄）および不燃性成分（CO₂、H₂O）が含まれます。生成物の分布は温度、加熱速度、原料によって異なり、高温ほどガス生成が促進されます。

ステージ3：酸化／還元反応

この核心段階は合成ガスの品質を決定し、以下で構成されます：

￭ 酸化（800〜1100°C）：酸素が炭と揮発物と反応してCO₂と熱を生成し、プロセスの高温を維持します。
￭ 還元（600〜800°C）：炭が蒸気およびCO₂と反応してCO、H₂、CH₄を吸熱反応で生成し、合成ガスの組成と発熱量に直接影響を与えます。

ステージ4：生成物の生成

ガス化プロセスの最終生成物は主に以下を含みます：

合成 ガス： 主成分はCO、H₂、CH₄、CO₂、N₂（空気を用いた場合）および少量の他の炭化水素です；

灰分含有量： バイオマス中の未反応無機物；

タール： 複雑な有機化合物の混合物であり、ガス化プロセス中に対処すべき重要な課題です。