La pirolisi è un processo che prevede la decomposizione termica della biomassa in assenza di ossigeno.
Questo processo produce biochar, bioolio e gas non condensabili.
È fondamentale per convertire la biomassa in prodotti rinnovabili di valore.
Questo processo risponde anche a problemi energetici e ambientali.
5 fasi chiave del processo di pirolisi per la produzione di biochar
1. Preparazione della biomassa
La prima fase della pirolisi è la preparazione della biomassa di alimentazione.
È fondamentale utilizzare biomassa asciutta.
La biomassa umida può ridurre l'efficienza del processo.
Il pretrattamento, come la pellettizzazione delle particelle di legno, aumenta l'area di contatto.
Ciò favorisce una migliore degradazione durante la pirolisi.
2. Introduzione al reattore di pirolisi
La biomassa pretrattata viene introdotta in un reattore di pirolisi con livelli molto bassi di ossigeno.
Il calore necessario per il processo è fornito da una camera di combustione.
Questo ambiente è necessario per prevenire la combustione.
Inoltre, facilita la scomposizione termica dei costituenti polimerici della biomassa, come lignina, cellulosa, grassi e amidi.
3. Decomposizione termica
Quando la biomassa viene riscaldata, subisce una decomposizione termica.
I prodotti variano a seconda della temperatura e della velocità di riscaldamento.
A basse temperature (meno di 450°C) e con tassi di riscaldamento lenti, il prodotto principale è il biochar.
A temperature elevate (superiori a 800°C) con tassi di riscaldamento rapidi, il prodotto principale sono i gas.
Le temperature intermedie e le alte velocità di riscaldamento producono bio-olio.
4. Separazione e raccolta dei prodotti
Il materiale decomposto esce dal reattore in un ciclotrone.
La rotazione dei gas fa sì che il biochar si depositi sul fondo.
Il flusso di gas rimanente, insieme ad alcuni liquidi, esce dall'alto in un quencher.
Qui, l'acqua viene aggiunta al flusso di gas per formare bio-olio.
I gas di sintesi non solubili vengono riciclati nella camera di combustione.
5. Post-trattamento e utilizzo
Il biochar prodotto può essere utilizzato come ammendante per migliorare la fertilità del suolo.
Il bio-olio può essere utilizzato direttamente in applicazioni stazionarie di calore ed energia.
Può anche essere ulteriormente trasformato in biocarburante.
I gas prodotti possono essere riciclati o utilizzati come combustibile.
Questo processo è importante non solo per i suoi risultati energetici, ma anche per i suoi benefici ambientali.
Include il sequestro del carbonio attraverso l'applicazione del biochar nel suolo.
Inoltre, riduce le emissioni di gas serra.
La variabilità dei processi di pirolisi e delle materie prime determina una serie di proprietà dei biochar.
Ciò influisce sulla loro efficacia come ammendanti del suolo e agenti di stoccaggio del carbonio.
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