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A pirólise da biomassa é um processo termoquímico que envolve a decomposição térmica da biomassa na ausência de oxigénio, resultando na produção de biochar, bio-óleo e gases como o metano, hidrogénio, monóxido de carbono e dióxido de carbono. Este processo é crucial, pois serve como precursor dos processos de combustão e gaseificação. A eficiência e os produtos da pirólise dependem da temperatura, da taxa de aquecimento e do tipo de biomassa utilizada.

Explicação pormenorizada:

1. Visão geral do processo:

2. A pirólise da biomassa ocorre quando a biomassa é aquecida num ambiente sem oxigénio. O processo pode ser categorizado em três fases principais: secagem, pirólise propriamente dita e arrefecimento. Durante a fase de secagem, a humidade é removida da biomassa. A fase de pirólise envolve o aquecimento da biomassa seca a temperaturas que variam entre 300 e 900°C, o que faz com que a biomassa se decomponha nas suas partes constituintes, como a celulose, a hemicelulose e a lenhina. A fase final envolve o arrefecimento e a separação dos produtos em bio-óleo, biochar e gás de síntese.Formação do produto:

3. Os produtos da pirólise da biomassa variam consoante a temperatura e a taxa de aquecimento. A temperaturas mais baixas (menos de 450°C) com taxas de aquecimento lentas, o produto primário é o biochar. A temperaturas mais elevadas (superiores a 800°C) com taxas de aquecimento rápidas, o principal produto são os gases. Temperaturas intermédias e taxas de aquecimento elevadas produzem bio-óleo como produto primário.

4. Mecanismos de pirólise:

5. O processo de pirólise envolve mecanismos primários e secundários. Os mecanismos primários incluem a formação de carvão, a despolimerização e a fragmentação. A formação de carvão envolve a criação de anéis de benzeno que se combinam num resíduo sólido conhecido como carvão. A despolimerização e a fragmentação envolvem a quebra de estruturas poliméricas na biomassa. Mecanismos secundários, como o craqueamento e a recombinação, ocorrem quando os compostos voláteis libertados durante os mecanismos primários sofrem outras reacções, levando à formação de carvão secundário e outros produtos gasosos.Influência das propriedades da biomassa e das condições de funcionamento:

A qualidade e o rendimento dos produtos de pirólise são influenciados pelas condições de funcionamento, como a temperatura, o tempo de residência e as propriedades físicas e químicas da biomassa. As fontes de biomassa podem incluir culturas agrícolas, resíduos florestais, resíduos sólidos urbanos e outros. O teor de humidade, o carbono fixo e a matéria volátil na biomassa afectam a distribuição dos produtos finais.