實驗反應器裝置中的等離子體室，其中以2千瓦的微波脈衝施加於生物質的模型替代物，即循環的羧甲基纖維素溶液。材料中的等離子體誘導導致其粘度降低，作者猜測該過程可能破壞了木質纖維素中的聚合物鏈。資料來源：B. Honnorat，V. Brüser和J.F. Kolb
生物質中的纖維素和木質纖維素特別難以被細菌消化分解，從而使得該過程的效率低下。可使用某些化學、物理和機械過程，或其中幾種過程的結合，以進行生物質的預處理，使其更易被消化分解，但目前許多解決方案仍然存在著價格昂貴、效率低下或依賴腐蝕性化學品等問題。
在由歐洲區域發展基金資助的研究中，萊布尼茨低溫等離子體研究所的研究人員測試了生物質中等離子體的形成，並找到了一種有前景的生物質預處理方法，相關研究發表在AIP Publishing(美國物理聯合會出版社)旗下的期刊AIP Advances（《美國物理學會進展》）。
作者Bruno Honnorat說：「等離子體可視為是一種反應性氣體，其中包含了動能為數個電子伏特的粒子群。其能量可用於打破物質中的化學鍵和它們相互作用所產生的分子鍵。」
「最令人驚訝的是我們能夠在流動液體中獲得等離子體的放電條件。與文獻中所有其他的實驗裝置相比，流動的存在會使情況變得更為複雜。」
在這項工作中，研究人員建立了一個反應器，而在該反應器中以2千瓦的微波脈衝注入到一個流動液體模型中，並在一毫秒內誘導等離子體的形成。微波功率被全部被集中到一個含有不到1毫升液體的小空腔中，而該液體被加熱、蒸發，最後被點燃，形成一個不斷膨脹的等離子體氣泡。
等離子體-液體相互作用可形成反應性物種，包括氧化劑，如羥基自由基和過氧化氫，有助於分解生物質並降低生物質材料的粘度或流動阻力。通過與工業化農業夥伴的合作，該過程將在一個沼氣廠中進行全面試行。
作者計劃繼續這項研究工作，以更仔細地觀察等離子體是否打斷聚合物鏈，並研究等離子體的氣泡動力學，以評估等離子體中氣泡的大小和形狀演變、壽命以及壓力，從而更好地了解等離子體中產生的反應物種。
該研究可用於提高沼氣產量，提升微波等離子體-液體相互作用的效率，以及聚合物科學中的聚合物功能化和鏈長調節等方面。