El aceite de pirólisis es una mezcla compleja compuesta principalmente por hidrocarburos oxigenados y agua.
Procede de la descomposición térmica de la biomasa en ausencia de oxígeno.
Este líquido contiene una variedad de especies reactivas que incluyen compuestos alifáticos y aromáticos, fenoles, aldehídos, levoglucosano, hidroxiacetaldehído, cadenas de hidrocarburos y agua.
El contenido de agua suele oscilar entre el 20 y el 30 por ciento en peso.
El aceite también puede contener carbón sólido.
¿De qué está hecho el aceite de pirólisis? 5 puntos clave
1. 1. Composición y formación
El aceite de pirólisis se forma mediante un proceso denominado pirólisis rápida.
Consiste en calentar rápidamente la biomasa a altas temperaturas (alrededor de 500 °C o 900 °F) en una atmósfera inerte o carente de oxígeno, seguido de un enfriamiento rápido.
Este proceso "congela" los productos intermedios de descomposición de la hemicelulosa, la celulosa y la lignina, dando lugar a un líquido que contiene muchas especies reactivas.
Estas especies contribuyen a las características únicas del aceite, como su alto contenido en oxígeno, que lo hace no volátil, corrosivo, térmicamente inestable y propenso a la polimerización cuando se expone al aire.
2. Características y retos
El aceite es de color marrón oscuro y se parece mucho a la composición elemental de la biomasa.
A menudo se considera una microemulsión, en la que la fase continua es una solución acuosa de productos de descomposición de holocelulosa que estabilizan la fase discontinua de macromoléculas de lignina pirolítica mediante mecanismos como el enlace de hidrógeno.
A pesar de su potencial como sustituto del petróleo, el aceite de pirólisis se enfrenta a varios retos.
Por lo general, es inestable con el paso del tiempo y sufre cambios como el aumento de la viscosidad debido a las reacciones de condensación de los componentes reactivos, lo que puede provocar la separación de fases.
Además, una vez recuperados, los líquidos de pirólisis no pueden revaporizarse completamente; calentarlos por encima de 100 °C provoca reacciones rápidas y la formación de un residuo sólido.
3. Aplicaciones industriales y mejora
En entornos industriales, los productos gaseosos de la pirólisis, como el monóxido de carbono y el hidrógeno, se conocen como syn-gas y son valiosos.
Los productos líquidos, como el bioaceite y los alquitranes, también tienen importancia económica.
El biopetróleo, menos viscoso y más puro que el alquitrán, se compone de compuestos orgánicos de menor peso molecular.
Para ser comercialmente viable, el biopetróleo crudo requiere purificación o mejora, lo que implica eliminar el oxígeno para mejorar sus propiedades.
4. Materias primas y normas
La pirólisis puede utilizar diversas materias primas, como residuos forestales y agrícolas, residuos de madera, residuos de jardinería y cultivos energéticos.
Sin embargo, la falta de procesos y productos estandarizados para la producción de aceite por pirólisis dificulta su adopción generalizada.
ASTM ha desarrollado algunas normas, pero es necesario un mayor desarrollo para garantizar la coherencia y la calidad en la producción de aceite de pirólisis.
5. Perspectivas de futuro
En general, el aceite de pirólisis representa una alternativa prometedora a los combustibles tradicionales derivados del petróleo.
Aunque su compleja composición y sus problemas de estabilidad requieren más investigación y desarrollo para mejorar sus aplicaciones prácticas.
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