Pirolisi – definizione

La pirolisi è un trattamento termochimico che può essere applicato a qualsiasi prodotto organico (a base di carbonio). Può essere fatto sia su prodotti puri che su miscele. In questo trattamento, il materiale è esposto ad alta temperatura, e in assenza di ossigeno passa attraverso la separazione chimica e fisica in diverse molecole. La decomposizione avviene grazie alla limitata stabilità termica dei legami chimici dei materiali, che permette di disintegrarli utilizzando il calore.

La decomposizione termica porta alla formazione di nuove molecole. Questo permette di ricevere prodotti con un carattere diverso, spesso superiore a quello del residuo originale. Grazie a questa caratteristica, la pirolisi diventa un processo sempre più importante per l’industria di oggi – poiché permette di dare un valore molto più grande ai materiali e ai rifiuti comuni.

La pirolisi è spesso associata al trattamento termico. Ma al contrario dei processi di combustione e gassificazione, che comportano l’ossidazione totale o parziale del materiale, la pirolisi si basa sul riscaldamento in assenza di aria. Questo lo rende per lo più un processo endotermico che garantisce un alto contenuto di energia nei prodotti ricevuti.

I prodotti della pirolisi producono sempre solidi (carbone, biochar), liquidi e gas non condensabili (H2, CH4, CnHm, CO, CO2 e N). Poiché la fase liquida viene estratta dal gas di pirolisi solo durante il suo raffreddamento, in alcune applicazioni, questi due flussi possono essere utilizzati insieme quando si fornisce syngas caldo direttamente al bruciatore o alla camera di ossidazione (vedi “Indicazioni per l’utilizzo di syngas caldo”).

Durante la pirolisi, una particella di materiale viene riscaldata dall’ambiente a una temperatura definita (temperatura di impostazione dell’attrezzatura Biogreen®). Il materiale rimane all’interno dell’unità di pirolisi e viene trasportato da una coclea a velocità definita, fino al completamento del processo. La temperatura scelta per la pirolisi definisce la composizione e la resa dei prodotti (olio di pirolisi, syngas e carbone).

Cosa influenza i risultati del processo di pirolisi?

• Composizione del materiale trattato – ciascuno dei principali costituenti della biomassa e dei rifiuti presenta diverse temperature di decomposizione termica, il che significa che contribuisce ai risultati del processo in modo diverso. A causa dell’elevata diversità delle composizioni dei materiali, si raccomanda sempre di eseguire test pilota per prevedere le prestazioni del processo di pirolisi nel modo più accurato.
• Temperatura del processo – ha una grande influenza sui risultati del trattamento. Temperature più elevate di pirolisi forniscono una maggiore quantità di gas non condensabili (syngas, gas sintetico), mentre temperature più basse favoriscono la produzione di un prodotto solido di alta qualità (carbone, bio-carbone, combustibili torrefatti). La temperatura è un fattore completamente controllabile nel processo Biogreen® grazie alla coclea riscaldata elettricamente che permette un’impostazione precisa delle condizioni di trattamento.
• Tempo di residenza del materiale nella camera di pirolisi – influenza il grado di conversione termica del prodotto solido ricevuto così come il tempo di residenza del vapore, che influenza la composizione dei vapori (fase condensabile / non condensabile). Il tempo di residenza può essere controllato con precisione nel processo Biogreen® cambiando la velocità di rotazione della coclea (Spirajoule®) che trasporta il materiale lungo il reattore.
• Dimensione delle particelle e struttura fisica – influenza la velocità con cui il materiale è sottoposto a pirolisi. In generale, i materiali di dimensioni inferiori sono più rapidamente colpiti dalla decomposizione termica, il che può portare a maggiori quantità di olio di pirolisi rispetto al caso di particelle di dimensioni maggiori.

State cercando come applicare il processo di pirolisi nella pratica? Per saperne di più sulle possibilità, controlla il nostro riassunto delle 20 migliori applicazioni di pirolisi

Biogreen® top 20 applicazioni di pirolisi