Il bio-olio di pirolisi è un prodotto liquido derivato dal riscaldamento e dallo spegnimento rapido della biomassa in un'atmosfera a basso contenuto di ossigeno.
È caratterizzato da un elevato contenuto di ossigeno, un potere calorifico inferiore a quello dell'olio di petrolio, acidità, instabilità e una densità superiore a quella dell'acqua.
Spesso contiene acqua, sostanze inorganiche solide e carbone di carbonio.
Quali sono le proprietà del bio-olio di pirolisi? 7 caratteristiche chiave spiegate
1. Alto contenuto di ossigeno
Il bio-olio di pirolisi contiene fino al 40% di ossigeno in peso.
Questo elevato contenuto di ossigeno è il risultato del processo di pirolisi, in cui la biomassa viene rapidamente riscaldata e poi raffreddata, conservando molti dei composti ossigenati presenti nella biomassa originale.
Questo contenuto di ossigeno contribuisce a rendere le proprietà del bio-olio significativamente diverse da quelle dell'olio di petrolio.
2. Valore di riscaldamento inferiore
Il potere calorifico del bio-olio di pirolisi è tipicamente inferiore a quello dell'olio di petrolio, variando da 15-22 MJ/kg rispetto ai 43-46 MJ/kg dell'olio combustibile convenzionale.
Ciò è dovuto principalmente alla presenza di composti ossigenati, che riducono la densità energetica del bio-olio.
3. Acidità
Il bio-olio di pirolisi è acido, il che può rappresentare una sfida in termini di stoccaggio e manipolazione.
L'acidità è il risultato della formazione di vari acidi organici durante il processo di pirolisi.
Questa caratteristica richiede materiali speciali per lo stoccaggio e può richiedere la neutralizzazione prima di un ulteriore utilizzo o lavorazione.
4. Instabilità
Il bio-olio è instabile, soprattutto se riscaldato.
Questa instabilità è dovuta alla presenza di numerose specie reattive e all'elevato contenuto di ossigeno.
Il processo di riscaldamento e spegnimento rapido utilizzato nella pirolisi può portare alla formazione di composti che sono inclini a ulteriori reazioni, portando alla degradazione o alla separazione di fase del bio-olio nel tempo.
5. Densità superiore a quella dell'acqua
A differenza di molti liquidi, il bio-olio di pirolisi ha una densità superiore a quella dell'acqua, con una densità di circa 1,2 kg/litro.
Questa densità elevata è il risultato della complessa miscela di composti presenti nel bio-olio, tra cui acqua, composti organici e materiali inorganici.
6. Contiene acqua e sostanze inorganiche solide
Il bio-olio di pirolisi contiene spesso quantità significative di acqua, in genere nell'ordine del 20-30%.
Questo contenuto di acqua può portare a una separazione di fase se il contenuto di acqua supera determinati livelli.
Inoltre, il bio-olio contiene spesso inorganici solidi e carbone di carbonio, che sono residui della biomassa di partenza.
7. Lavorazione e caratteristiche
La produzione di bio-olio di pirolisi comporta tassi di riscaldamento e di trasferimento di calore molto elevati e richiede una biomassa di alimentazione finemente macinata.
La temperatura di reazione è accuratamente controllata a circa 500°C e il tempo di permanenza dei vapori di pirolisi nel reattore è inferiore a 1 secondo.
Il rapido raffreddamento, o spegnimento, dei vapori di pirolisi è fondamentale per la formazione del bio-olio.
Il bio-olio è un'emulsione complessa di composti organici ossigenati, polimeri e acqua e le sue proprietà possono essere influenzate dall'uso di catalizzatori durante il processo di pirolisi.
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