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La pirólisis es un proceso de descomposición térmica que se produce en ausencia de oxígeno y que conduce a la descomposición de materiales orgánicos en gases, líquidos y sólidos.Las propiedades físicas de la pirólisis se ven influidas por factores como la temperatura, la velocidad de calentamiento, el tiempo de permanencia y el tipo de material pirolizado.El proceso puede clasificarse en diferentes tipos, como pirólisis lenta, rápida y flash, cada uno con características y rendimientos de producto distintos.Los principales productos son el gas de síntesis (una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y metano), el bioaceite (una mezcla líquida de agua y compuestos orgánicos volátiles) y el biocarbón (un sólido rico en carbono).La composición específica y el rendimiento de estos productos dependen de las condiciones del proceso y de la materia prima utilizada.

Explicación de los puntos clave:

1. Rango de temperatura y su impacto:

   • La pirólisis suele producirse a temperaturas elevadas que oscilan entre 300°C y 900°C.
   • La temperatura afecta significativamente al rendimiento y la composición de los productos:
     • Las temperaturas más bajas (300-500°C) favorecen la producción de biocarbón.
     • Las temperaturas moderadas (400-600°C) son óptimas para la producción de bioaceite.
     • Las temperaturas más altas (por encima de 600°C) aumentan el rendimiento de gas de síntesis.

2. Velocidad de calentamiento y tiempo de residencia:

   • Pirólisis lenta:
     • Las velocidades de calentamiento son bajas (de 0,1 a 2°C por segundo).
     • Los tiempos de permanencia son largos, potencialmente de varios días.
     • Este proceso produce principalmente biocarbón y alquitrán debido a la prolongada exposición de los gases al calor.
   • Pirólisis rápida:
     • Las velocidades de calentamiento son elevadas (10-200°C/s).
     • Los tiempos de residencia son cortos (0,5-10 segundos).
     • Este proceso maximiza el rendimiento del bioaceite, que puede alcanzar el 50-70% en peso sobre una base de biomasa seca.
   • Pirólisis flash:
     • Velocidades de calentamiento incluso superiores a las de la pirólisis rápida.
     • Se obtienen rendimientos de bioaceite muy elevados, de hasta el 75-80% en peso.

3. Ausencia de oxígeno:

   • La pirólisis se lleva a cabo en un entorno sin oxígeno para evitar la combustión.
   • Esto garantiza que el material se descomponga en lugar de quemarse, lo que conduce a la formación de gas de síntesis, bioaceite y biocarbón.

4. Composición del producto:

   • Syngas:Mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y metano que puede utilizarse como combustible o materia prima química.
   • Biopetróleo:Líquido compuesto de agua y compuestos orgánicos volátiles, apto para su posterior refinado en combustibles o productos químicos.
   • Biocarbón:Sólido rico en carbono que puede utilizarse como enmienda del suelo o para el secuestro de carbono.

5. Etapas de la pirólisis:

   • Dosificación y alimentación:La materia prima se introduce en el reactor de pirólisis.
   • Transformación:La materia orgánica sufre una descomposición térmica, descomponiéndose en moléculas más pequeñas.
   • Separación del producto:Los productos resultantes (gas de síntesis, bioaceite y biocarbón) se separan y recogen.

6. Reacciones químicas:

   • La pirólisis implica la ruptura de los enlaces carbono-carbono y la formación de enlaces carbono-oxígeno.
   • Parte de la biomasa se reduce a carbono, mientras que la parte restante se oxida e hidroliza, formando diversos compuestos.

7. Aplicaciones de los productos de pirólisis:

   • Syngas:Utilizado en la generación de energía, como combustible para motores o como materia prima para síntesis químicas.
   • Bioaceite:Puede transformarse en combustible para el transporte o utilizarse directamente en calderas industriales.
   • Biocarbón:Se utiliza en agricultura para mejorar la salud del suelo y como medio de secuestro de carbono.

En resumen, las propiedades físicas de la pirólisis vienen definidas por las condiciones del proceso, como la temperatura, la velocidad de calentamiento y el tiempo de permanencia, que determinan el rendimiento y la composición de los productos resultantes.Estos productos tienen diversas aplicaciones, lo que convierte a la pirólisis en un proceso versátil y valioso para convertir la biomasa en materiales útiles y energía.

Tabla resumen:

Factor	Impacto en la pirólisis
Temperatura	- 300-500°C:Favorece la producción de biocarbón. - 400-600°C:Óptimo para bioaceite. - Por encima de 600°C:Aumenta el rendimiento del gas de síntesis.
Velocidad de calentamiento	- Lenta:Velocidades bajas (0,1-2°C/s), tiempo de residencia largo, produce biocarbón. - Rápido: Velocidades altas (10-200°C/s), tiempo de residencia corto, maximiza el bioaceite. - Flash: velocidades muy altas, mayor rendimiento de bioaceite (75-80 % en peso).
Ausencia de oxígeno	Evita la combustión, asegura la descomposición en gas de síntesis, bioaceite y biocarbón.
Productos	- Syngas:Combustible o materia prima química. - Bioaceite:Refinado en combustibles o productos químicos. - Biocarbón:Enmienda del suelo o secuestro de carbono.

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