A pirólise da biomassa é um processo impulsionado pelo calor, que provoca a decomposição térmica da biomassa na ausência de oxigénio.
Este processo envolve mecanismos primários e secundários que levam à produção de biochar, bio-óleo e gases como o metano, hidrogénio, monóxido de carbono e dióxido de carbono.
5 Mecanismos chave explicados
1. Formação de carvão
No início do processo de pirólise, a biomassa é aquecida, levando à formação de anéis de benzeno.
Estes anéis combinam-se para formar um resíduo sólido conhecido como carvão, que é uma estrutura policíclica aromática.
Este processo também liberta água ou gás incondensável.
2. Despolimerização
A despolimerização envolve a quebra de ligações químicas entre os polímeros da biomassa à medida que esta é aquecida.
Este passo é crucial para a libertação de compostos voláteis.
3. Fragmentação
A fragmentação quebra ainda mais a biomassa em partículas mais pequenas.
Isto facilita a libertação de voláteis e a formação de carvão.
4. Cracking
Os compostos voláteis instáveis sofrem outras reacções, decompondo-se em moléculas mais pequenas.
5. Recombinação
Algumas das moléculas mais pequenas podem recombinar-se para formar compostos mais complexos.
Pode formar-se carvão adicional a partir das reacções secundárias dos compostos voláteis.
O tipo e o rendimento dos produtos (biochar, bio-óleo e gases) dependem das condições de funcionamento, nomeadamente da temperatura e do tempo de residência.
A baixas temperaturas (menos de 450°C), o principal produto é o biochar.
A temperaturas elevadas (superiores a 800°C), o produto principal é o gás.
A temperaturas intermédias, o bio-óleo é o produto principal.
Este processo térmico é fundamental para os processos de combustão e gaseificação, ocorrendo naturalmente nos primeiros dois segundos de aquecimento da biomassa.
A ausência de oxigénio durante a pirólise impede a combustão, permitindo a produção de produtos ricos em energia, como o biochar e o biogás.
A energia necessária para o processo é frequentemente fornecida pela combustão dos produtos da reação gasosa, tornando o processo autossustentável em condições controladas.
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