La pirolisi lenta è un processo in cui i materiali organici vengono riscaldati lentamente in assenza di ossigeno.
Il risultato è la produzione di carbone di legna come prodotto principale.
Questo processo è noto anche come carbonizzazione.
Si privilegia la produzione di carbone solido rispetto ai prodotti liquidi della pirolisi rapida.
4 passi chiave per una produzione sostenibile di carbone di legna
1. Riscaldamento e ambiente
La pirolisi lenta viene condotta riscaldando lentamente materiali organici come la biomassa in un ambiente privo di ossigeno.
La mancanza di ossigeno impedisce la combustione.
Ciò consente al processo di concentrarsi sulla pirolisi piuttosto che sulla combustione.
2. Formazione del prodotto
Quando il materiale viene riscaldato, i volatili evaporano parzialmente.
Rimane un prodotto carbonioso.
Questo carbone è tipicamente costituito da circa l'80% di carbonio.
Ciò lo rende una ricca fonte di questo elemento.
3. Temperatura e tempo
Il processo prevede basse temperature e velocità di riscaldamento lente.
In genere si va da 0,1 a 2 °C al secondo.
Le temperature prevalenti durante la pirolisi lenta sono di circa 500°C (932°F).
Il tempo di permanenza sia per il gas che per la biomassa può essere piuttosto lungo.
Varia da minuti a giorni.
Ciò la distingue dalla pirolisi rapida, in cui il processo si completa in pochi secondi.
4. Reazioni chimiche
Durante la pirolisi lenta, le reazioni primarie portano al rilascio di catrame e carbone.
Dopo queste reazioni primarie, si verificano reazioni di ripolimerizzazione o ricombinazione.
Queste ultime contribuiscono ulteriormente alla formazione del carbone.
Confronto con la pirolisi rapida
A differenza della pirolisi lenta, la pirolisi rapida massimizza la produzione di gas e oli.
Funziona a temperature più elevate e a tassi di riscaldamento più rapidi.
Il risultato è una miscela di prodotti diversa, che comprende bio-olio, biochar e syngas.
Applicazioni e importanza
La pirolisi lenta è particolarmente utile per le applicazioni in cui si desidera un prodotto solido ad alto contenuto di carbonio.
Ciò include l'ammendamento del suolo o come fonte di combustibile.
Il processo è meno dispendioso dal punto di vista energetico rispetto alla pirolisi rapida.
Ciò è dovuto ai requisiti di temperatura più bassi e ai tempi di processo più lunghi.
Può essere vantaggioso in ambienti in cui la conservazione dell'energia è una priorità.
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