La pirólisis de la biomasa es un proceso impulsado por el calor, que provoca la descomposición térmica de la biomasa en ausencia de oxígeno.
En este proceso intervienen mecanismos primarios y secundarios que conducen a la producción de biocarbón, bioaceite y gases como metano, hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono.
Explicación de los 5 mecanismos clave
1. Formación del carbón
Al principio del proceso de pirólisis, la biomasa se calienta, lo que da lugar a la formación de anillos de benceno.
Estos anillos se combinan para formar un residuo sólido conocido como carbón vegetal, que es una estructura policíclica aromática.
Este proceso también libera agua o gas incondensable.
2. Despolimerización
La despolimerización implica la ruptura de enlaces químicos dentro de los polímeros de la biomasa a medida que se calienta.
Este paso es crucial para la liberación de compuestos volátiles.
3. Fragmentación
La fragmentación rompe aún más la biomasa en partículas más pequeñas.
Esto facilita la liberación de volátiles y la formación de carbón.
4. Craqueo
Los compuestos volátiles inestables sufren reacciones posteriores, descomponiéndose en moléculas más pequeñas.
5. Recombinación
Algunas de las moléculas más pequeñas pueden recombinarse para formar compuestos más complejos.
Puede formarse carbón adicional a partir de las reacciones secundarias de los compuestos volátiles.
El tipo y el rendimiento de los productos (biocarbón, bioaceite y gases) dependen de las condiciones de funcionamiento, en particular de la temperatura y del tiempo de permanencia.
A bajas temperaturas (menos de 450°C), el principal producto es el biocarbón.
A temperaturas altas (superiores a 800°C), el principal producto es el gas.
A temperaturas intermedias, el producto principal es el bioaceite.
Este proceso térmico es fundamental tanto en los procesos de combustión como de gasificación, y se produce de forma natural en los dos primeros segundos de calentamiento de la biomasa.
La ausencia de oxígeno durante la pirólisis impide la combustión, lo que permite la obtención de productos ricos en energía como el biocarbón y el biogás.
La energía necesaria para el proceso suele proceder de la combustión de los productos gaseosos de la reacción, lo que hace que el proceso sea autosuficiente en condiciones controladas.
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