O óleo de pirólise é uma mistura complexa composta principalmente por hidrocarbonetos oxigenados e água, com componentes adicionais incluindo carvão sólido, espécies reactivas da decomposição de hemicelulose, celulose e lenhina, e vários compostos orgânicos.
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Hidrocarbonetos oxigenados e água: O óleo de pirólise contém uma proporção significativa de água, normalmente cerca de 20-30% em peso, que provém tanto da humidade original da biomassa como dos produtos da reação durante a pirólise. Os principais constituintes são os hidrocarbonetos oxigenados, que resultam da decomposição de componentes da biomassa como a hemicelulose, a celulose e a lenhina em condições de carência de oxigénio.
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Carvão Sólido: Para além dos componentes líquidos, o óleo de pirólise pode também conter carvão sólido, que é um subproduto do processo de pirólise. O carvão é composto por carbono e pode estar presente em quantidades variáveis, dependendo das especificidades do processo de pirólise.
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Espécies Reactivas: O óleo é rico em espécies reactivas que têm origem no rápido aquecimento e arrefecimento da biomassa. Estas espécies incluem compostos alifáticos e aromáticos, fenóis, aldeídos, levoglucosano, hidroxiacetaldeído e várias cadeias de hidrocarbonetos. Estes compostos contribuem para a instabilidade do óleo e para a sua tendência para sofrer alterações ao longo do tempo, como o aumento da viscosidade e a potencial separação de fases.
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Compostos Orgânicos: O óleo de pirólise contém várias centenas de químicos diferentes em proporções variáveis. Estes variam desde compostos simples como o formaldeído e o ácido acético até fenóis e oligossacáridos mais complexos de elevado peso molecular. A presença destes compostos confere ao óleo o seu cheiro acre e fumado caraterístico e as suas propriedades corrosivas.
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Bio-óleo e alcatrão: Dentro dos produtos líquidos da pirólise, há distinções entre o bio-óleo e o alcatrão. O bio-óleo é composto por compostos orgânicos com pesos moleculares mais baixos e é menos viscoso do que o alcatrão. O alcatrão, por outro lado, é um líquido viscoso castanho escuro ou preto composto por hidrocarbonetos e carbono livre. Embora intimamente relacionado, o bio-óleo é geralmente considerado mais puro do que o alcatrão e requer purificação para uso comercial.
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Instabilidade e envelhecimento: Devido à sua composição de produtos de decomposição intermédios e reactivos, o óleo de pirólise é geralmente instável e pode alterar-se com o tempo. Este processo de envelhecimento é marcado por um aumento da viscosidade e por uma potencial separação de fases, causada por reacções de condensação dos componentes reactivos. O aquecimento do óleo acima de 100°C pode levar a reacções rápidas, produzindo um resíduo sólido e um destilado contendo compostos orgânicos voláteis e água.
Em geral, o óleo de pirólise é um líquido complexo, reativo e instável que requer um manuseamento cuidadoso e uma potencial purificação para várias aplicações industriais. A sua composição e propriedades únicas tornam-no um recurso valioso, mas difícil, no domínio da conversão da biomassa e das energias renováveis.
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