Pirólisis – definición

La pirólisis es un tratamiento termoquímico, que puede aplicarse a cualquier producto orgánico (a base de carbono). Puede realizarse tanto en productos puros como en mezclas. En este tratamiento, el material se expone a altas temperaturas y, en ausencia de oxígeno, pasa por una separación química y física en diferentes moléculas. La descomposición se produce gracias a la limitada estabilidad térmica de los enlaces químicos de los materiales, lo que permite su desintegración mediante el uso del calor.

La descomposición térmica conduce a la formación de nuevas moléculas. Esto permite recibir productos con un carácter diferente, a menudo más superior, que el residuo original. Gracias a esta característica, la pirólisis se convierte en un proceso cada vez más importante para la industria actual, ya que permite aportar un valor mucho mayor a los materiales y residuos comunes.

La pirólisis se asocia frecuentemente con el tratamiento térmico. Pero a diferencia de los procesos de combustión y gasificación, que implican la oxidación total o parcial del material, la pirólisis se basa en el calentamiento en ausencia de aire. Esto hace que sea un proceso mayoritariamente endotérmico que asegura un alto contenido energético en los productos recibidos.

Los productos de la pirólisis producen siempre sólidos (carbón vegetal, biochar), líquidos y gases no condensables (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 y N). Como la fase líquida se extrae del gas de pirólisis sólo durante su enfriamiento, en algunas aplicaciones, estos dos flujos pueden utilizarse juntos cuando se suministra gas de síntesis caliente directamente al quemador o a la cámara de oxidación (véase «Direcciones de utilización del gas de síntesis caliente»).

Durante la pirólisis, una partícula de material se calienta desde la temperatura ambiente hasta una temperatura definida (temperatura de ajuste del equipo Biogreen®). El material permanece en el interior de la unidad de pirólisis y es transportado por el transportador de tornillo a una velocidad definida, hasta la finalización del proceso. La temperatura de pirólisis elegida define la composición y el rendimiento de los productos (aceite de pirólisis, gas de síntesis y carbón vegetal).

¿Qué influye en los resultados del proceso de pirólisis?

• La composición del material tratado – cada uno de los principales componentes de la biomasa y los residuos presentan diferentes temperaturas de descomposición térmica, lo que significa que contribuyen a los resultados del proceso de manera diferente. Debido a la gran diversidad de composiciones de los materiales, siempre se recomienda realizar pruebas piloto para prever el rendimiento del proceso de pirólisis de la manera más precisa.
• La temperatura del proceso – tiene una gran influencia en los resultados del tratamiento. Las temperaturas más altas de pirólisis proporcionan una mayor cantidad de gases no condensables (syngas, gas de síntesis), mientras que las temperaturas más bajas favorecen la producción de productos sólidos de alta calidad (carbón vegetal, biocarbón, combustibles torrefactos). La temperatura es un factor totalmente controlable en el proceso Biogreen® gracias al transportador de tornillo calentado eléctricamente que permite una configuración precisa de las condiciones de tratamiento.
• El tiempo de residencia del material en la cámara de pirólisis – influye en el grado de conversión térmica del producto sólido recibido así como en el tiempo de residencia del vapor, que influye en la composición de los vapores (fase condensable / no condensable). El tiempo de residencia se puede controlar con precisión en el proceso Biogreen® cambiando la velocidad de rotación del transportador de tornillo (Spirajoule®) que transporta el material a lo largo del reactor.
• El tamaño de las partículas y la estructura física – influye en la velocidad a la que el material se somete a la pirólisis. En general, los materiales de menor tamaño de partícula se ven afectados más rápidamente por la descomposición térmica, lo que puede dar lugar a mayores cantidades de aceite de pirólisis que en el caso de un tamaño de partícula mayor.

¿Está buscando cómo aplicar el proceso de pirólisis en la práctica? Conozca las posibilidades consultando nuestro resumen de las 20 mejores aplicaciones de la pirólisis

Biogreen® top 20 pyrolysis applications