La pirólisis a baja temperatura y calentamiento lento, también conocida como pirólisis lenta o carbonización, es un proceso en el que los materiales orgánicos se calientan gradualmente en un entorno sin oxígeno. El resultado es la producción de carbón vegetal como producto principal. Este proceso se caracteriza por temperaturas bajas, velocidades de calentamiento lentas y tiempos de permanencia prolongados tanto para los sólidos como para los gases.
Explicación de los 5 pasos clave
1. Calentamiento y control de la temperatura
En la pirólisis lenta, la biomasa se calienta lentamente. Esto permite una liberación controlada de volátiles. La temperatura se mantiene relativamente baja, alrededor de 500°C, para favorecer la producción de carbón vegetal frente a otros productos como gases o líquidos. Este ritmo de calentamiento lento ayuda a mantener la integridad de la estructura del carbono en el carbón vegetal resultante.
2. Tiempo de residencia
El prolongado tiempo de residencia, que puede ser de más de cinco segundos para los gases y de minutos a días para los sólidos, es crucial en este proceso. Esta exposición prolongada a las condiciones de pirólisis facilita la descomposición completa de la biomasa en sus componentes primarios, principalmente carbón vegetal, y minimiza la producción de gases y líquidos.
3. Formación del producto
Durante la pirólisis lenta, la biomasa sufre una desvolatilización, liberando alquitrán y carbón vegetal como productos principales. Tras las reacciones primarias, se producen reacciones de repolimerización o recombinación, que contribuyen a estabilizar la estructura del carbón y a aumentar el contenido de carbono.
4. Implementación tecnológica
El proceso de pirólisis lenta también puede denominarse torrefacción cuando se lleva a cabo a temperaturas más bajas (200-300°C). En esta variante, la biomasa se calienta lentamente durante horas o días, lo que contribuye a la liberación de volátiles al tiempo que mantiene una estructura rígida de carbono. Este proceso no sólo elimina el agua y otros componentes volátiles, sino que también hace que el material sólido sea hidrófobo, mejorando sus propiedades de almacenamiento.
5. Recogida y filtración del producto
Dado que la pirólisis lenta produce una menor cantidad de productos líquidos, los sistemas de recogida se diseñan para capturar y recuperar eficazmente el bioaceite. A menudo se emplean sistemas de filtración para eliminar cualquier resto de sólidos o impurezas del bioaceite, garantizando su calidad y utilidad.
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