Le tre sostanze principali utilizzate come combustibile da biomassa sono il bio-olio, il carbone e il gas pirolitico. Si tratta di prodotti della pirolisi della biomassa, un processo termochimico in cui la biomassa viene riscaldata in assenza di ossigeno per decomporsi in questi preziosi componenti.
Il bio-olio è un liquido organico di colore marrone scuro composto principalmente da composti ossigenati. Viene prodotto attraverso la pirolisi rapida della biomassa, dove la cellulosa, l'emicellulosa e la lignina subiscono una frammentazione e una depolimerizzazione simultanee. Il rapido riscaldamento della biomassa e il rapido spegnimento dei vapori risultanti portano alla formazione di bio-olio. Su una base di biomassa secca, la resa di bio-olio dalla pirolisi rapida varia dal 50 al 70 % in peso. Il bio-olio contiene un'elevata quantità di acqua e vari componenti organici come acidi, alcoli, chetoni, furani, fenoli, eteri, esteri, zuccheri, aldeidi, alcheni, composti di azoto e ossigeno. A causa dell'elevato contenuto di molecole reattive e specie oligomeriche, il bio-olio è instabile e richiede un upgrading prima di poter essere utilizzato come carburante per motori.
Il carbone è un residuo solido lasciato dopo il processo di pirolisi, tipicamente utilizzato come fonte di combustibile grazie al suo elevato contenuto di carbonio e al suo potere calorifico. Il carbone può essere ulteriormente trasformato in carbone attivo, utilizzato in varie applicazioni, tra cui la purificazione dell'acqua e l'adsorbimento dei gas.
Gas pirolitico è un prodotto gassoso della pirolisi della biomassa, costituito principalmente da metano, monossido di carbonio e idrogeno. Questo gas può essere utilizzato direttamente come combustibile o ulteriormente trattato per produrre syngas, che è un precursore per varie sintesi chimiche e può essere utilizzato anche come combustibile.
Queste tre sostanze - bio-olio, carbone e gas pirolitico - sono fondamentali nella conversione della biomassa in energia e altri prodotti di valore, evidenziando l'importanza della biomassa come risorsa rinnovabile per la produzione di energia sostenibile.
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