פירוליזה

צמח פירוליזה

התהליך של פירוליזה או פירוליטי, הידוע גם הוא, תהליך שבו הפירוק של ביומסה מופק על ידי פעולת חום ללא צורך בחמצן, כלומר מתרחש באווירה יבשה לחלוטין. המוצרים הנוצרים כתוצאה מפירוליזה יכולים להיות מוצקים, נוזלים וגזים, ולהתאים למוצרים כמו פחם או פחם, זפת ולבסוף למוצרים הגזים הידועים או אדי הפחם. תהליך זה יכול להתרחש לבד בטבע או ביחד במהלך בעירה או גיזוז.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על פירוליזה, מאפייניה וחשיבותה.

תכונות עיקריות

תהליך פירוליטי

פירוליזה היא טיפול תרמוכימי ש ניתן ליישם אותו על כל מוצר אורגני המבוסס על פחמן. החומר נחשף לטמפרטורות גבוהות, בהיעדר חמצן, להפרדה כימית ופיזית למולקולות נפרדות.

פירוליזה היא צורה של תרמוליזה וניתן להגדיר אותה כפירוק תרמי שעובר חומר בהיעדר חמצן או סוג של מגיב. הפירוק שעובר יכול לנבוע מסדרה מורכבת למדי של תגובות כימיות ותהליכי העברת חום ומסה. ניתן להגדיר זאת גם כשלבים המתרחשים לפני הגיזוז והבעירה.

כאשר הוא מתרחש בצורתו הקיצונית, רק פחמן נשאר כשיר, מה שנקרא חריכה. באמצעות פירוליזה נוכל להשיג מוצרים משניים שונים המועילים בתחום הטכני. מוצרי פירוליזה מייצרים תמיד גזים מוצקים כגון פחמן, נוזלים וגזים שאינם ניתנים לעיבוי כגון H2, CH4, CnHm, CO, CO2 ו-N. מכיוון שהפאזה הנוזלית מופקת רק מגז הפירוליזה במהלך הקירור שלו, שני זרמי הגז ניתן להשתמש יחד ביישומים מסוימים שבהם גז סינת חם מסופק ישירות למבער או לתא החמצון.

סוגי פירוליזה

פירוליזה

ישנם שני סוגים שונים של פירוליזה בהתאם לתנאים הפיזיים שבהם היא מתבצעת:

  • פירוליזה מימית: מונח זה משמש כאשר יש צורך להתייחס לפירוליזה המתרחשת בנוכחות מים, כגון פיצוח קיטור של שמנים או דה-פולימריזציה תרמית של שאריות אורגניות בשמנים גולמיים כבדים.
  • פירוליזה בוואקום: סוג זה של פירוליזה בוואקום כולל חימום חומרים אורגניים בוואקום כדי להשיג נקודות רתיחה נמוכות יותר ולהימנע מתגובות כימיות שליליות.

התהליך שבו מתרחשת פירוליזה מחולק לשלושה שלבים, כדלקמן:

  • בשלב הראשון יש פירוק איטי עם ייצור של כמויות קטנות של מים, תחמוצות של פחמן, מימן ומתאן. פירוק זה מתרחש כתוצאה משבירת הקשרים עקב הטמפרטורה הגבוהה של התהליך ושחרור גזים הכלואים בפחם.
  • השלב השני נקרא שלב פירוק תרמי פעיל. הטמפרטורה עולה בשלב זה ומולקולות הפחמן מתפרקות עמוק יותר, ויוצרות פחמימנים וזפתים הניתנים לעיבוי. שלב זה מתחיל ב-360 מעלות צלזיוס ומסתיים כאשר הוא מגיע לטמפרטורה של כ-560 מעלות צלזיוס.
  • השלב האחרון מתרחש בטמפרטורות מעל 600ºC ומאופיין בהיעלמות הדרגתית של מימן והטרואטומים אחרים.

למה משמשת פירוליזה במטבח?

פירוליזה בתנור

כשאנחנו במטבח, אנחנו צריכים לקבל את הכלים הדרושים כדי להקל על החיים שלנו, ותנור מתקדם הוא אידיאלי לכך. כיום קיים מגוון תנורים עם פונקציית ניקוי עצמי, הנקראים תנורי פירוליזה, שתפקידם העיקרי הוא להיות מסוגלים לנקות את עצמם.

סוג זה של תנורים יש להם את היכולת להעלות את הטמפרטורה עד 500 מעלות צלזיוס, פירוק שאריות המזון בפנים, הפיכתם לאדים או לאפר, וגם ביטול ריחות לא נעימים לאחר הבישול בתוך התנור. כלומר, שאריות מזון, בגלל טמפרטורות גבוהות, הופכות חומר אורגני לפחמן דו חמצני, שאחרי שהומר למים, מתאדה; כמו כן, חומר אנאורגני הופך לאפר כאשר הוא נחשף לטמפרטורה זו.

תהליך זה יכול להימשך בין שעה ל-1 שעות., תלוי עד כמה התוכנית נקייה, בסוף אנחנו פשוט מנקים את התנור עם מטלית לחה ואוספים את האפר. כך מתבטל השימוש במוצרים כימיים העלולים להזיק לבריאות לאורך זמן.

יתרונות בתנורים וחשיבות סביבתית

יש לנו תנור המאפשר לנו לחסוך זמן וכסף, ביצוע פירוליזה מביא את היתרונות הבאים:

  • ללא ספק, היתרון העיקרי הוא פונקציית הניקוי העצמי.
  • זה אקולוגי מכיוון שהוא מפחית את השימוש במוצרים כימיים לניקוי התנור.
  • לפי מחשבון מחירי החשמל של הנציבות הלאומית לאנרגיה, עלות החשמל נמוכה מכיוון שהוא צורך רק 0,39 אגורות.
  • הוא עשוי מהחומרים האיכותיים ביותר להגנה רהיטים מטמפרטורות גבוהות.
  • כאשר התנור מגיע לטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס, דלת התנור ננעלת והתנור מנקה את עצמו כדי למנוע תאונות.
  • הם נוחים ויעילים יותר מתנורים מסורתיים.
  • ניתן לתכנת אותו להתחיל פירוליזה בזמנים שבהם עלויות החשמל הנמוכות ביותר.

פירוליזה חשובה מכיוון שהיא עוזרת לשלוט בזיהום האוויר הקשור לשריפה.. זה גם עוזר להפחית את כמות הפסולת הנכנסת ויצירת פסולת סטרילית, מה שמאריך את חיי המזבלה ומשפר את איכות המזבלה. לבסוף, זוהי גם דרך להמיר חלק מהפסולת לדלק בר אחסון ונייד.

לגבי פירוליזה של ליגנין, גם הוא מרכיב של עץ, הוא מייצר תרכובות ארומטיות ותכולת פחמן גבוהה יותר, כ-55% במקרה של תאית ו-20% במקרה של שמן עץ, 15% שאריות זפת ו-10% גז.

במקרה שבו ביומסה של יער עוברת פירוליזה, לתכונותיה יש השפעה משמעותית מאוד על המוצר המתקבל. לדוגמה, תפקידה של הלחות הוא להפחית את התפוקה של תהליך החריכה מכיוון שדרוש חום לאידוי המים וכן להפקת פחמן שביר יותר מאשר כאשר לביומסה יש תכולת לחות נמוכה יותר. לָכֵן, מומלץ שתכולת הלחות של הביומסה תהיה קרובה ל-10%. צפיפות חומר ההזנה הראשוני משפיעה גם על איכות הפחמן שייווצר בפירוליזה, ושאריות יער מומלצות לפחמן איכותי.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על פירוליזה ומאפייניה.


תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם.

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.