La pirolisi è un processo in cui la biomassa viene decomposta termicamente in assenza di ossigeno. Questo processo produce vari gas combustibili, tra cui monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO2), idrogeno (H2) e altri composti organici volatili come il metano (CH4). Questi gas si formano attraverso diverse reazioni chimiche durante il processo di pirolisi.
4 gas chiave della pirolisi della biomassa spiegati
Monossido di carbonio (CO) e biossido di carbonio (CO2)
Il monossido di carbonio (CO) è un sottoprodotto della combustione incompleta. Si forma quando la biomassa viene riscaldata in assenza di ossigeno sufficiente. Il CO è un gas tossico, ma può essere utilizzato come combustibile in alcune applicazioni.
L'anidride carbonica (CO2) è un gas a effetto serra che deriva da processi di combustione completa e incompleta. Nella pirolisi, la CO2 viene prodotta quando i materiali di biomassa subiscono la degradazione termica e la devolatilizzazione.
Idrogeno (H2)
L'idrogeno (H2) è un gas altamente infiammabile e un combustibile pulito. Durante la pirolisi, l'idrogeno viene prodotto principalmente attraverso la deidrogenazione dei componenti della biomassa. L'aggiunta di dolomite come catalizzatore può aumentare la resa di idrogeno.
L'idrogeno è prezioso in diverse applicazioni, tra cui le celle a combustibile e come componente del syngas, che può essere utilizzato per la generazione di energia e nei motori a combustione interna.
Syngas e altri gas
Il syngas è una miscela composta principalmente da idrogeno e monossido di carbonio. È un prodotto importante della pirolisi della biomassa. La composizione e la resa del syngas possono essere influenzate da fattori quali la temperatura di pirolisi e la presenza di catalizzatori come la dolomite.
Le temperature più elevate favoriscono generalmente la produzione di syngas, promuovendo la decomposizione del catrame e il cracking delle specie volatili. Il syngas può contenere anche piccole quantità di azoto, acqua, anidride carbonica, idrocarburi e altre impurità.
Composti organici volatili (COV) e altri prodotti
Oltre ai gas menzionati, la pirolisi produce anche composti organici volatili che possono condensare in liquidi come oli, cere e catrami al momento del raffreddamento. Questi prodotti liquidi possono essere utilizzati come combustibili o ulteriormente trasformati in prodotti chimici di valore.
Anche il residuo solido della pirolisi, noto come biochar, può essere utilizzato per varie applicazioni, tra cui l'ammendamento del suolo e il sequestro del carbonio.
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