A carbonização é um processo que converte materiais de biomassa em carvão vegetal através de um aquecimento controlado.
Este processo envolve três fases principais: secagem, carbonização inicial e carbonização completa.
Cada etapa não só transforma as propriedades físicas e químicas da biomassa, mas também produz subprodutos valiosos, como gases combustíveis e alcatrões.
Qual é o objetivo da carbonização? Explicação das 3 fases principais
1. Fase de secagem (até 160°C)
Nesta fase inicial, a biomassa é aquecida para evaporar a humidade.
Esta fase é crucial, uma vez que prepara a biomassa para as fases seguintes, removendo a água, que pode interferir com as reacções químicas durante a carbonização.
Não há alterações químicas nesta fase; trata-se apenas de um processo físico de remoção de humidade.
2. Fase inicial de carbonização (160°C a 280°C)
À medida que a temperatura aumenta, a biomassa começa a sofrer decomposição térmica.
Componentes-chave como a hemicelulose começam a decompor-se, libertando gases como o CO2, CO e ácido acético.
Esta fase marca o início das transformações químicas na biomassa, preparando o terreno para uma maior decomposição na fase seguinte.
3. Fase de Carbonização Integral (300°C a 650°C)
Esta é a fase mais crítica em que a biomassa sofre uma decomposição química radical.
A celulose e a lenhina decompõem-se, produzindo ácido acético, carbinol, alcatrão de madeira e vários gases combustíveis, incluindo metano e etileno.
Estes gases contribuem para a manutenção das elevadas temperaturas necessárias à destilação da biomassa em carvão vegetal.
O carvão vegetal produzido nesta fase é de alta qualidade e tem um volume reduzido em comparação com a biomassa original.
Considerações adicionais
Aspectos ambientais e de eficiência: Os fornos de carbonização são preferíveis aos fornos de terra tradicionais devido à sua maior eficiência, tempos de processamento mais curtos e impacto ambiental reduzido.
Produzem menos fumo e são mais controláveis, conduzindo a uma melhor qualidade do carvão vegetal.
Subprodutos e suas utilizações: Os gases e alcatrões produzidos durante a carbonização podem ser utilizados como fontes de energia ou para outras aplicações industriais, aumentando o valor global e a sustentabilidade do processo.
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