L'olio di pirolisi è una miscela complessa composta principalmente da idrocarburi ossigenati e acqua, con componenti aggiuntivi come il carbone solido.
Il contenuto di acqua varia tipicamente dal 20 al 30% in peso, influenzato dal processo di produzione.
L'olio di pirolisi può essere visto come una microemulsione in cui una soluzione acquosa di prodotti di decomposizione dell'olocellulosa forma la fase continua, stabilizzando la fase discontinua di macromolecole di lignina pirolitica attraverso meccanismi come il legame idrogeno.
4 Componenti chiave dell'olio di pirolisi
1. Idrocarburi ossigenati
Sono i costituenti principali dell'olio di pirolisi, derivati dalla decomposizione di componenti della biomassa come emicellulosa, cellulosa e lignina.
La natura ossigenata di questi composti abbassa il potere calorifico rispetto agli oli combustibili convenzionali.
2. L'acqua
Presente in quantità significative (14-33 wt%), l'acqua nell'olio di pirolisi è difficile da rimuovere con metodi convenzionali come la distillazione.
L'elevato contenuto di acqua può portare alla separazione di fase se supera determinate soglie.
3. Carbone solido
Alcuni campioni di olio di pirolisi possono contenere carbone solido, un residuo della decomposizione incompleta durante la pirolisi.
4. Specie reattive
L'olio contiene molti prodotti intermedi di decomposizione reattivi, che contribuiscono alla sua instabilità nel tempo.
Questi componenti reattivi possono subire reazioni di condensazione, con conseguente variazione della viscosità e potenziale separazione di fase.
Stabilità e reazioni
L'olio di pirolisi è generalmente instabile e può cambiare nel tempo, soprattutto in termini di viscosità.
Questo invecchiamento è dovuto alle reazioni di condensazione tra i componenti reattivi.
Il riscaldamento dell'olio al di sopra dei 100°C può portare a reazioni rapide, dando luogo a un residuo solido e a un distillato contenente composti organici volatili e acqua.
A differenza degli oli convenzionali, i liquidi di pirolisi non possono essere completamente ri-vaporizzati una volta recuperati, evidenziando ulteriormente la loro natura reattiva.
Confronto con l'olio combustibile convenzionale
L'olio di pirolisi ha un potere calorifico inferiore (15-22 MJ/kg) rispetto all'olio combustibile convenzionale (43-46 MJ/kg) a causa della presenza di composti ossigenati.
La sua densità è di circa 1,2 kg/litro e si presenta tipicamente come un liquido marrone scuro o nero.
La natura complessa dell'olio di pirolisi, compreso l'elevato contenuto di acqua e i componenti reattivi, lo rende una fonte di combustibile unica e impegnativa, con proprietà e applicazioni distinte.
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