O teor de água do óleo de pirólise varia tipicamente entre 20 e 30 wt-%, com variações consoante o processo de produção.
Este teor de água é significativo e resulta tanto da humidade original da biomassa como da água produzida durante as reacções de pirólise.
Qual é o teor de água do óleo de pirólise? (4 pontos-chave explicados)
1. Origem da Água no Óleo de Pirólise
Teor de humidade inicial: A biomassa utilizada nos processos de pirólise contém frequentemente humidade inerente.
Este teor de água inicial contribui para a percentagem global de água no óleo de pirólise resultante.
Produtos de reação: Durante o processo de pirólise, as reacções químicas podem gerar água como subproduto.
Isto ocorre quando os átomos de hidrogénio e oxigénio das moléculas de biomassa são libertados e se combinam para formar água.
2. Caraterísticas da água no óleo de pirólise
Formação de Micro-Emulsões: A água no óleo de pirólise não existe como uma fase separada, mas faz parte de uma microemulsão.
Neste estado, a água está dispersa a um nível microscópico dentro do óleo, formando um sistema estável em que a fase contínua é uma solução aquosa de produtos de decomposição da holocelulose.
Esta fase aquosa estabiliza a fase descontínua das macromoléculas de lenhina pirolítica através de mecanismos como a ligação de hidrogénio.
Implicações para a separação: Ao contrário dos combustíveis de petróleo, em que a água pode ser separada fisicamente (por exemplo, por centrifugação), a água no óleo de pirólise não é passível de tais métodos de separação física devido ao seu estado de microemulsão.
Este facto complica os processos de purificação e melhoramento do óleo de pirólise.
3. Impacto do teor de água nas propriedades do óleo de pirólise
Estabilidade e envelhecimento: A presença de água afecta a estabilidade do óleo de pirólise ao longo do tempo.
Pode levar a um aumento da viscosidade e a uma potencial separação de fases à medida que o óleo envelhece, principalmente devido a reacções de condensação de componentes reactivos.
Conteúdo energético: O elevado teor de água reduz a densidade energética do óleo de pirólise em comparação com os óleos combustíveis convencionais.
Por exemplo, embora a densidade do óleo de pirólise seja de cerca de 1,2 g/ml, o seu teor energético é de cerca de 42% numa base ponderal e de 61% numa base volumétrica, em comparação com o fuelóleo.
4. Medição e regulação
Medição do teor de água: O teor de água no óleo de pirólise pode ser medido com exatidão utilizando métodos como a titulação volumétrica Karl Fischer, de acordo com a norma ASTM E 203.
Considerações regulamentares: Ao contrário dos combustíveis de petróleo, onde o teor de água é regulado para evitar problemas como a corrosão e a emulsão, a água no óleo de pirólise é parte integrante da sua composição e estabilidade, necessitando de diferentes estratégias de manuseamento e processamento.
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