O processo de pirólise ou pirolítico, também conhecido, é um processo no qual a degradação da biomassa é produzida pela ação do calor sem a necessidade de oxigênio, ou seja, ocorre em uma atmosfera completamente seca. Os produtos formados como resultado da pirólise podem ser sólidos, líquidos e gases, e correspondem a produtos como carvão ou carvão vegetal, alcatrão e finalmente os conhecidos produtos gasosos ou vapor de carvão. Este processo pode ocorrer sozinho na natureza ou em conjunto durante a combustão ou gaseificação.
Neste artigo, vamos contar tudo o que você precisa saber sobre pirólise, suas características e importância.
Características principais
A pirólise é um tratamento termoquímico que Pode ser aplicado a qualquer produto orgânico à base de carbono. O material é exposto a altas temperaturas, na ausência de oxigênio, para se separar química e fisicamente em moléculas distintas.
A pirólise é uma forma de termólise e pode ser definida como a decomposição térmica que um material sofre na ausência de oxigênio ou algum tipo de reagente. A decomposição sofrida pode resultar de uma série bastante complexa de reações químicas e processos de transferência de calor e massa. Também pode ser definido como as etapas que ocorrem antes da gaseificação e combustão.
Quando ocorre em sua forma extrema, apenas o carbono permanece como resíduo, que é chamado de carbonização. Através da pirólise podemos obter diferentes produtos secundários que são úteis no campo técnico. Os produtos de pirólise sempre produzem gases sólidos como carbono, líquidos e gases não condensáveis como H2, CH4, CnHm, CO, CO2 e N. Como a fase líquida só é extraída do gás de pirólise durante seu resfriamento, as duas correntes de gás podem ser usados juntos em algumas aplicações onde o gás de síntese quente é fornecido diretamente ao queimador ou à câmara de oxidação.
Tipos de pirólise
Existem dois tipos diferentes de pirólise, dependendo das condições físicas em que é realizada:
- Pirólise aquosa: Este termo é usado quando é necessário referir-se à pirólise que ocorre na presença de água, como o craqueamento a vapor de óleos ou a despolimerização térmica de resíduos orgânicos em óleos brutos pesados.
- Pirólise a vácuo: Este tipo de pirólise a vácuo envolve o aquecimento de materiais orgânicos em vácuo para atingir pontos de ebulição mais baixos e evitar reações químicas desfavoráveis.
O processo pelo qual ocorre a pirólise é dividido em três etapas, conforme segue:
- Na primeira etapa há decomposição lenta com produção de pequenas quantidades de água, óxidos de carbono, hidrogênio e metano. Essa decomposição ocorre como resultado da quebra de ligações devido à alta temperatura do processo e a liberação de gases aprisionados no carvão.
- A segunda etapa é chamada fase de decomposição térmica ativa. A temperatura aumenta durante esta fase e as moléculas de carbono se decompõem mais profundamente, formando hidrocarbonetos condensáveis e alcatrões. Esta fase começa a 360º C e termina quando atinge uma temperatura de aproximadamente 560º C.
- A fase final ocorre a temperaturas superiores a 600ºC e caracteriza-se pelo desaparecimento gradual do hidrogénio e de outros heteroátomos.
Para que serve a pirólise na cozinha?
Quando estamos na cozinha, precisamos ter as ferramentas necessárias para facilitar nossa vida, e ter um forno de última geração é ideal para isso. Atualmente existe uma gama de fornos com função de autolimpeza, denominados fornos de pirólise, cuja principal função é conseguirem limpar-se a si próprios.
Este tipo de fornos Eles têm a capacidade de aumentar a temperatura até 500 ° C, decompor os restos de comida no interior, transformando-os em vapor ou cinzas, e também eliminando odores desagradáveis após o cozimento dentro do forno. Ou seja, os restos de alimentos, devido às altas temperaturas, convertem a matéria orgânica em dióxido de carbono, que, uma vez convertido em água, evapora; da mesma forma, a matéria inorgânica se transforma em cinzas quando exposta a essa temperatura.
Esse processo pode levar de 1 a 4 horas., dependendo da limpeza do programa, no final basta limpar o forno com um pano húmido e recolher as cinzas. Dessa forma, elimina-se o uso de produtos químicos que podem ser prejudiciais à saúde ao longo do tempo.
Benefícios em fornos e importância ambiental
Ter um forno que nos permite economizar tempo e dinheiro, fazer a pirólise traz os seguintes benefícios:
- Sem dúvida, o principal benefício é a função de autolimpeza.
- É ecológico, pois reduz o uso de produtos químicos para limpar o forno.
- De acordo com a calculadora de preços de eletricidade da Comissão Nacional de Energia, o custo da eletricidade é baixo porque consome apenas 0,39 centavos.
- É feito com materiais da mais alta qualidade para proteger móveis de altas temperaturas.
- Quando o forno atinge uma temperatura de 500 °C, a porta do forno trava e o forno se limpa sozinho para evitar acidentes.
- São mais confortáveis e eficientes que os fornos tradicionais.
- Ele pode ser programado para iniciar a pirólise nos momentos em que os custos de eletricidade são mais baixos.
A pirólise é importante porque ajuda a controlar a poluição do ar associada à incineração.. Também ajuda a reduzir a quantidade de resíduos recebidos e a geração de resíduos estéreis, o que prolonga a vida útil do aterro e melhora a qualidade do aterro. Por fim, é também uma forma de converter parte dos resíduos em combustível armazenável e transportável.
Quanto à pirólise da lignina, também componente da madeira, produz compostos aromáticos e maior teor de carbono, cerca de 55% no caso da celulose e 20% no caso do óleo de madeira, 15% de resíduo de alcatrão e 10% de gás.
No caso de a biomassa florestal ser pirolisada, suas propriedades têm um efeito muito significativo no produto resultante. Por exemplo, o papel da umidade é reduzir o rendimento do processo de carbonização porque o calor é necessário para evaporar a água, além de produzir mais carbono frágil do que quando a biomassa tem um teor de umidade mais baixo. Portanto, recomenda-se que o teor de umidade da biomassa seja próximo a 10%. A densidade da matéria-prima inicial também afeta a qualidade do carbono que será formado pela pirólise, e os resíduos florestais são recomendados para carbono de alta qualidade.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre a pirólise e suas características.