Os catalisadores de baixo custo para a pirólise incluem metais alcalino-terrosos como CaCl2 e MgCl2, catalisadores à base de biochar e aditivos como zeólitos e carvão ativado. Estes catalisadores são eficazes devido à sua forte afinidade com grupos oxigenados em biopolímeros, à sua capacidade de promover reacções de desidratação e despolimerização e ao seu carácter básico que aumenta a capacidade de desoxigenação.
Metais alcalino-terrosos: Os catalisadores que contêm metais alcalino-terrosos, como o CaCl2 e o MgCl2, são particularmente eficazes na pirólise catalítica da biomassa. Estes metais têm uma forte afinidade com os grupos oxigenados presentes nos biopolímeros, o que ajuda na decomposição da biomassa a temperaturas mais baixas. Eles também promovem reações de desidratação e despolimerização da hemicelulose, que são cruciais para uma pirólise eficiente. No entanto, em concentrações elevadas, estes catalisadores podem levar a reacções de repolimerização e a uma maior formação de carvão, o que sugere que concentrações mais baixas destes catalisadores são mais adequadas para a utilização da biomassa.
Catalisadores à base de biochar: Os catalisadores à base de biochar são outra opção económica para a pirólise. Estes catalisadores são derivados da própria biomassa, o que os torna uma escolha sustentável. Promovem reacções químicas desejáveis durante a pirólise, o que melhora o rendimento de biocombustíveis e produtos químicos valiosos. A utilização de biochar como catalisador também se alinha com os princípios da economia circular, em que os materiais residuais são reutilizados para criar novos produtos.
Aditivos como zeólitos e carvão ativado: As zeólitas e o carvão ativado são aditivos que podem melhorar o processo de pirólise. As zeólitas são minerais microporosos de aluminossilicato, normalmente utilizados como catalisadores devido à sua elevada área de superfície e capacidade de controlar o tráfego molecular. O carvão ativado, conhecido pela sua elevada capacidade de adsorção, pode também melhorar o rendimento e a qualidade do bio-óleo, facilitando reacções de pirólise mais eficientes. Estes aditivos são particularmente úteis na pirólise ex-situ, onde podem ser utilizados para aumentar seletivamente a produção de aromáticos desejáveis.
Em resumo, a seleção de catalisadores de baixo custo para a pirólise depende dos requisitos específicos do processo de pirólise e do tipo de biomassa utilizada. Os metais alcalino-terrosos, os catalisadores à base de biochar e os aditivos, como os zeólitos e o carvão ativado, oferecem soluções económicas e eficientes para melhorar o processo de pirólise, aumentar o rendimento do bio-óleo e reduzir o consumo global de energia.
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