Os reactores de biomassa, especificamente os concebidos para pirólise, funcionam convertendo termoquimicamente a biomassa em vários produtos úteis, como carvão, líquido e gás, em condições controladas que excluem ou minimizam a presença de oxigénio.
Este processo é crucial para reduzir o volume da biomassa, facilitando o seu armazenamento e transporte, e para extrair produtos químicos valiosos do bio-óleo.
Como funciona um reator de biomassa? - 5 pontos-chave explicados
1. Tipos e conceção de reactores
Os reactores de pirólise de biomassa existem em vários tipos, incluindo leito fixo, leito fluidizado, forno rotativo, entre outros.
Cada tipo é projetado para lidar com condições específicas e produzir diferentes rendimentos e qualidades de produtos finais.
Por exemplo, os reactores de leito fluidizado utilizam um material sólido inerte, como a areia, como transportador de energia, o que é ideal para aquecer rapidamente a biomassa para maximizar o rendimento de gás ou de produtos líquidos.
2. Funcionamento e controlo
Os reactores podem funcionar em modo descontínuo ou contínuo, dependendo da escala do processo e dos produtos desejados.
Estão equipados com sistemas para controlar a temperatura e o tempo de residência, que são parâmetros críticos que afectam o resultado do processo de pirólise.
Por exemplo, num reator de biochar, o pré-aquecimento é crucial, e o processo envolve a alimentação de biomassa no reator, que depois produz carvão e outros subprodutos durante um período de tempo específico.
3. Utilização de subprodutos
Durante a pirólise, são geradas quantidades significativas de biogás.
Este gás é processado através de sistemas como ciclones removedores de poeiras e colectores de poeiras em spray antes de entrar num sistema de condensadores para extrair alcatrão e vinagre de madeira.
O gás combustível restante é frequentemente reciclado como combustível para aquecer o reator, demonstrando uma forma de eficiência energética e de funcionamento em circuito fechado.
4. Pirólise mecanicamente reforçada
Alguns reactores utilizam forças mecânicas para pressionar a biomassa contra superfícies quentes, aumentando as taxas de reação.
Este método, conhecido como pirólise ablativa, não é limitado pela transferência de calor através da partícula de biomassa, permitindo a utilização de partículas maiores.
Esta abordagem simplifica o processo ao eliminar a necessidade de um ciclo de transporte de calor e de gás inerte, tornando o equipamento mais compacto e o sistema de reação mais intensivo.
5. Impacto ambiental e económico
A pirólise da biomassa não só ajuda na conversão da biomassa em produtos valiosos, como também contribui para a sustentabilidade ambiental ao reduzir a necessidade de armazenamento e transporte da biomassa.
Além disso, a extração de produtos químicos de elevado valor a partir do bio-óleo aumenta a viabilidade económica do processo.
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