Equipe técnica · Kintek Solution

A produção de hidrogénio a partir da biomassa através da pirólise envolve a decomposição térmica da biomassa na ausência de oxigénio a altas temperaturas, resultando na formação de bio-óleo, biochar e gás de síntese, que inclui hidrogénio. O processo é optimizado a temperaturas de cerca de 500°C com taxas de aquecimento rápidas para maximizar o rendimento do bio-óleo.

Explicação detalhada:

1. Processo de pirólise:

2. A pirólise é um processo termoquímico em que a biomassa é aquecida a altas temperaturas (normalmente 500°C-700°C) num ambiente sem oxigénio. Este processo faz com que a biomassa se decomponha em vários produtos, incluindo vapor de pirólise, gás e carvão. A ausência de oxigénio impede a combustão, permitindo que a biomassa se decomponha termicamente em vez de arder.Produtos da pirólise:

3. Os principais produtos da pirólise da biomassa são o biochar, o bio-óleo e o gás de síntese. O biochar é um resíduo sólido que pode ser utilizado como corretivo do solo ou para a produção de energia. O bio-óleo é um líquido que pode ser posteriormente refinado em vários biocombustíveis e produtos químicos. O gás de síntese é um produto gasoso constituído por metano, hidrogénio, monóxido de carbono e dióxido de carbono.

4. Otimização da pirólise para a produção de hidrogénio:

5. Para otimizar a produção de bio-óleo e, consequentemente, de gás de síntese (que inclui hidrogénio), o processo de pirólise é normalmente conduzido a temperaturas de cerca de 500°C com elevadas taxas de aquecimento (1000°C/s). Esta condição de pirólise rápida maximiza o rendimento do bio-óleo, o que, por sua vez, aumenta a produção de gás de síntese. O gás de síntese produzido neste processo contém hidrogénio, que pode ser separado e recolhido para várias aplicações.Desafios e soluções:

Um dos principais desafios na utilização da pirólise para a produção de hidrogénio é a complexidade e a corrosividade do bio-óleo devido à presença de grupos funcionais de oxigénio. Estes grupos reduzem o poder calorífico e a estabilidade do bio-óleo. Para resolver este problema, são utilizados processos de desoxigenação, como a hidrodesoxigenação catalítica (HDO). No entanto, estes processos podem ser intensivos em energia e requerem hidrogénio adicional. Os avanços recentes têm-se centrado no desenvolvimento de catalisadores hidrogénicos multifuncionais que podem realizar tanto a desoxigenação como o cracking durante a pirólise, racionalizando assim o processo e reduzindo o consumo de energia.