O aquecimento lento e a pirólise a baixa temperatura, também conhecida como pirólise lenta ou carbonização, é um processo em que os materiais orgânicos são aquecidos gradualmente num ambiente sem oxigénio. O resultado é a produção de carvão vegetal como produto principal. Este processo é caracterizado por baixas temperaturas, taxas de aquecimento lentas e tempos de residência alargados, tanto para sólidos como para gases.
Explicação das 5 etapas principais
1. Aquecimento e controlo da temperatura
Na pirólise lenta, a biomassa é aquecida lentamente. Isto permite uma libertação controlada de voláteis. A temperatura é mantida relativamente baixa, em torno de 500°C, para favorecer a produção de carvão vegetal em detrimento de outros produtos como gases ou líquidos. Esta taxa de aquecimento lento ajuda a manter a integridade da estrutura do carbono no carvão vegetal resultante.
2. Tempo de residência
O tempo de residência alargado, que pode ser superior a cinco segundos para os gases e de minutos a dias para os sólidos, é crucial neste processo. Esta exposição prolongada às condições de pirólise facilita a decomposição completa da biomassa nos seus componentes primários, principalmente o carvão vegetal, e minimiza a produção de gases e líquidos.
3. Formação do produto
Durante a pirólise lenta, a biomassa sofre devolatilização, libertando alcatrão e carvão como produtos principais. Após as reacções primárias, ocorrem reacções de repolimerização ou de recombinação, que ajudam a estabilizar a estrutura do carvão e a aumentar o teor de carbono.
4. Implementação tecnológica
O processo de pirólise lenta pode também ser referido como torrefação quando conduzido a temperaturas mais baixas (200-300°C). Nesta variante, a biomassa é aquecida lentamente durante horas a dias, o que ajuda na libertação de voláteis, mantendo uma estrutura rígida de carbono. Este processo não só remove a água e outros componentes voláteis, como também torna o material sólido hidrofóbico, melhorando as suas propriedades de armazenamento.
5. Recolha e filtragem do produto
Uma vez que a pirólise lenta produz uma menor quantidade de produtos líquidos, os sistemas de recolha são concebidos para capturar e recuperar eficazmente o bio-óleo. Os sistemas de filtragem são frequentemente utilizados para remover quaisquer sólidos ou impurezas remanescentes do bio-óleo, garantindo a sua qualidade e utilização.
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