La pirólisis es un proceso de descomposición térmica de la biomasa que se produce en ausencia de oxígeno. Es una reacción química fundamental precursora de los procesos de combustión y gasificación. Los productos de la pirólisis de biomasa incluyen biocarbón, bioaceite y gases como metano, hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono.
Los principales gases emitidos durante la pirólisis son una mezcla de H2, gases hidrocarburos (C1-C4), CO2, CO y H2S. Estos gases pirolíticos pueden clasificarse en tres categorías: gases incombustibles (H2O y CO2), gases combustibles (CO y CH4) y gases que contienen N (NH3 y HCN). El rendimiento de los gases depende de la temperatura de pirólisis: a temperaturas más bajas se obtiene un menor rendimiento de gas, mientras que a temperaturas más altas se producen más reacciones secundarias y aumenta la producción de gas. El uso de un catalizador de zeolita durante la pirólisis también puede aumentar el rendimiento de los gases pirolíticos.
La formación de CO2 se origina principalmente a partir de las reacciones de descomposición de los grupos carbonilo y carboxilo en la pirólisis de biomasa, mientras que la formación de CO resulta principalmente de la ruptura de los enlaces C-O-C y C=O. El H2 se produce principalmente a partir de la ruptura de grupos C-H y aromáticos. A bajas temperaturas, el CO y el CO2 son los productos gaseosos dominantes, mientras que el CH4 se convierte en dominante a altas temperaturas debido a las reacciones de despolarización de la lignina.
La pirólisis también da lugar a otros productos como carbón sólido (incluida materia orgánica y cenizas), líquidos (agua y bioaceite) y gases. El biocarbón se produce principalmente a bajas temperaturas, mientras que los gases se producen principalmente a altas temperaturas con velocidades de calentamiento rápidas. El bioaceite es el principal producto a temperaturas intermedias y velocidades de calentamiento relativamente altas. El bioaceite es un líquido marrón polar compuesto por una mezcla de compuestos oxigenados, que puede variar en función de la materia prima y de las condiciones de reacción.
En general, la pirólisis produce una amplia gama de productos, incluidos gases como CO, CO2, CH4, H2 y gases CXHY, así como carbón sólido y líquidos como agua y bioaceite. La composición específica y el rendimiento de estos productos pueden variar en función de la temperatura, la velocidad de calentamiento y la presencia de catalizadores durante el proceso de pirólisis.
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