La produzione di bio-olio dalla biomassa con il metodo della pirolisi prevede di sottoporre la biomassa a temperature elevate in assenza di ossigeno.
Questo processo converte la biomassa in gas, carbone solido e prodotti liquidi.
Il prodotto liquido, noto come bio-olio o olio di pirolisi, è tipicamente di colore marrone, rosso scuro o nero con una densità di circa 1,2 kg/litro.
7 punti chiave da comprendere
1. Composizione del bio-olio
Il bio-olio è composto principalmente da composti ossigenati, che contribuiscono alla sua elevata instabilità termica e al suo basso potere calorifico.
2. Incompatibilità con il carburante per motori
Il bio-olio non può essere utilizzato come carburante per motori nella sua forma grezza.
3. Processo di produzione
La produzione di bio-olio comporta la frammentazione e la depolimerizzazione simultanea di cellulosa, emicellulosa e lignina durante la pirolisi rapida della biomassa.
Il rapido riscaldamento della biomassa e il rapido spegnimento del vapore prodotto portano alla formazione di bio-olio.
4. Resa e composizione
La resa di bio-olio dalla pirolisi rapida è tipicamente compresa tra il 50 e il 70 % in peso su base di biomassa secca, a seconda delle condizioni di reazione.
Il bio-olio ha un elevato contenuto di acqua e contiene centinaia di componenti organici, tra cui acidi, alcoli, chetoni, furani, fenoli, eteri, esteri, zuccheri, aldeidi, alcheni, composti di azoto e ossigeno.
5. Instabilità e invecchiamento
Il bio-olio è altamente instabile, anche a temperatura ambiente, a causa della presenza di molecole reattive e specie oligomeriche con peso molecolare superiore a 5000.
Presenta inoltre un invecchiamento che porta alla formazione di più acqua, a una maggiore viscosità e alla separazione di fase.
6. Necessità di upgrading
Pertanto, il bio-olio deve essere migliorato prima di poter essere utilizzato come carburante per motori.
7. Obiettivo e sfide
L'obiettivo della produzione di bio-olio è quello di sviluppare un combustibile che possa sostituire il petrolio greggio come materiale di partenza per i trasporti.
Tuttavia, i rendimenti e le proprietà del bio-olio sono molto variabili e dipendono dalle condizioni del processo.
Sono stati compiuti sforzi per migliorare la qualità del bio-olio riducendo il suo contenuto di ossigeno a meno del 25 wt%, il che consente una più facile separazione e migliora la qualità dell'olio.
Questo miglioramento va a scapito di una minore resa di carbonio utile.
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