Il riscaldamento lento e la pirolisi a bassa temperatura, noti anche come pirolisi lenta o carbonizzazione, sono processi in cui i materiali organici vengono riscaldati gradualmente in un ambiente privo di ossigeno. Il risultato è la produzione di carbone di legna come prodotto principale. Questo processo è caratterizzato da basse temperature, tassi di riscaldamento lenti e tempi di permanenza prolungati sia per i solidi che per i gas.
5 fasi chiave spiegate
1. Riscaldamento e controllo della temperatura
Nella pirolisi lenta, la biomassa viene riscaldata lentamente. Ciò consente un rilascio controllato dei volatili. La temperatura viene mantenuta relativamente bassa, intorno ai 500°C, per favorire la produzione di carbone rispetto ad altri prodotti come gas o liquidi. Questo lento riscaldamento contribuisce a mantenere l'integrità della struttura del carbonio nel carbone risultante.
2. Tempo di residenza
Il tempo di permanenza prolungato, che può essere superiore a cinque secondi per i gas e da minuti a giorni per i solidi, è fondamentale in questo processo. L'esposizione prolungata alle condizioni di pirolisi facilita la completa decomposizione della biomassa nei suoi componenti primari, principalmente il carbone, e riduce al minimo la produzione di gas e liquidi.
3. Formazione del prodotto
Durante la pirolisi lenta, la biomassa subisce una devolatilizzazione, rilasciando catrame e carbone come prodotti principali. Dopo le reazioni primarie, si verificano reazioni di ripolimerizzazione o ricombinazione che contribuiscono a stabilizzare la struttura del carbone e ad aumentare il contenuto di carbonio.
4. Implementazione tecnologica
Il processo di pirolisi lenta può essere definito anche torrefazione quando viene condotto a temperature più basse (200-300°C). In questa variante, la biomassa viene riscaldata lentamente per ore o giorni, favorendo il rilascio di volatili e mantenendo una struttura rigida di carbonio. Questo processo non solo rimuove l'acqua e altri componenti volatili, ma rende anche il materiale solido idrofobico, migliorandone le proprietà di stoccaggio.
5. Raccolta e filtrazione del prodotto
Poiché la pirolisi lenta produce una minore quantità di prodotti liquidi, i sistemi di raccolta sono progettati per catturare e recuperare in modo efficiente il bio-olio. I sistemi di filtrazione sono spesso utilizzati per rimuovere eventuali solidi o impurità dal bio-olio, garantendone la qualità e l'utilizzabilità.
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