La pirolisi avviene tipicamente a temperature superiori a 430 °C (800 °F) in assenza di ossigeno. Questo processo comporta la decomposizione termica dei materiali organici, con conseguenti cambiamenti di fase fisica e di composizione chimica.
5 fattori chiave da considerare
1. Intervallo di temperatura
Il processo di pirolisi viene condotto a temperature elevate, in genere comprese tra i 400 e gli 800 gradi Celsius (da 752 a 1472 gradi Fahrenheit).
A temperature più basse, inferiori a 450 °C, il processo produce principalmente biochar, soprattutto quando la velocità di riscaldamento è bassa.
A temperature più elevate, superiori a 800 °C, con tassi di riscaldamento rapidi, il prodotto principale sono i gas.
Le temperature intermedie, con tassi di riscaldamento relativamente elevati, producono prevalentemente bio-olio.
2. Assenza di ossigeno
La pirolisi è caratterizzata dalla necessità di essere condotta in assenza di ossigeno.
Questa condizione impedisce la combustione e promuove invece la decomposizione del materiale organico in vari sottoprodotti, tra cui gas volatili, prodotti liquidi e carbone solido.
3. Fasi del processo
Il processo di pirolisi può essere suddiviso in tre fasi principali:
Essiccazione: Questa fase iniziale prevede la rimozione dell'umidità dalla materia prima per garantire una pirolisi efficiente e prevenire reazioni indesiderate.
Pirolisi: La fase centrale in cui la materia prima essiccata viene sottoposta ad alte temperature, portando alla decomposizione termica del materiale organico.
Condensazione e raccolta: La fase finale in cui i gas volatili e i prodotti liquidi vengono condensati e raccolti, mentre il carbone solido viene raccolto separatamente.
4. Distribuzione dei prodotti
La distribuzione dei prodotti della pirolisi dipende fortemente da fattori quali la temperatura, la pressione e i tempi di permanenza dei volatili nella zona riscaldata.
Ad esempio, in caso di pirolisi lenta, la distribuzione prevista dei prodotti potrebbe includere il 15-30% di carbone, il 35-45% di catrami e liquidi (compresa una fase acquosa), mentre il resto si evolve come gas.
5. Reazioni chimiche
Durante la pirolisi, la degradazione termica del combustibile solido comporta la rottura dei legami carbonio-carbonio e la formazione di legami carbonio-ossigeno.
Questa trasformazione chimica è irreversibile e costituisce la base per la produzione di vari prodotti di pirolisi.
In sintesi, la pirolisi è un processo termico complesso che avviene a temperature elevate, in particolare superiori a 430 °C, in assenza di ossigeno, e che porta alla decomposizione di materiali organici in una varietà di sottoprodotti utili. Le condizioni e i parametri specifici del processo di pirolisi influenzano in modo significativo la natura e la distribuzione di questi prodotti.
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