La diferència clau entre la carbonització per piròlisi i la torrefacció és que la piròlisi és la ruptura de la biomassa en absència d'oxigen, i la carbonització és el procés de conversió de matèria orgànica en carboni, mentre que la torrefacció és una forma lleu de piròlisi.
La piròlisi és una reacció de descomposició en química on els materials orgànics es descomponen en absència d'oxigen. La carbonització és un procés industrial on la matèria orgànica es converteix en carboni. La torrefacció és una forma lleu de piròlisi que es produeix a temperatures entre 200 i 320 graus centígrads.
Què és la piròlisi?
La piròlisi és un tipus de reacció de descomposició en què els materials orgànics es descomponen en absència d'oxigen. En aquest procés, s'aplica calor perquè aquesta reacció progressi. Per tant, podem augmentar fàcilment la velocitat de reacció augmentant la quantitat de calor proporcionada. En general, la piròlisi té lloc a 430oC o per sobre. Tanmateix, la majoria de vegades, podem realitzar aquestes reaccions en quasi absència d'oxigen perquè és molt difícil obtenir una atmosfera lliure d'oxigen. El producte final d'aquesta reacció es troba en fase gasosa, líquida o sòlida. Majoritàriament, aquest procés produeix gasos. Si produeix un líquid, aquest líquid l'anomenem "quitrà". Si és sòlid, normalment és carbó vegetal o biochar.
La piròlisi sovint converteix la matèria orgànica en els seus components gasosos, un residu sòlid de carboni i cendres i un líquid anomenat oli pirolític. Utilitzem dos mètodes principals per eliminar qualsevol contaminant d'una substància: la destrucció i l'eliminació. El procés de destrucció descompone els contaminants en petits compostos, mentre que el procés d'eliminació separa els contaminants de la substància desitjada.
Aquesta reacció s'utilitza en diverses indústries per produir carbó vegetal, carbó actiu, metanol, etc. A més, pot destruir compostos orgànics semivolàtils, combustibles, etc. A més, podem utilitzar aquest procés per tractar residus orgànics. sortint de les fàbriques.
Què és la carbonització?
La carbonització és un procés industrial on la matèria orgànica es converteix en carboni. La matèria orgànica que considerem aquí inclou les plantes i la matèria animal morta. El procés es produeix per destil·lació destructiva. És una reacció pirolítica que es considera un procés complex en el qual podem observar moltes reaccions químiques que ocorren simultàniament; per exemple, deshidrogenació, condensació, transferència d'hidrogen i isomerització.
El procés de carbonització és diferent del procés de coalificació perquè la carbonització és un procés més ràpid perquè la seva velocitat de reacció és més ràpida en molts ordres de magnitud. En general, la quantitat de calor aplicada pot controlar el grau de carbonització i el contingut residual d'elements estranys. Per exemple, a una temperatura de 1200 K, el contingut de carboni del residu és d'aproximadament el 90% en pes, mentre que a una temperatura d'aproximadament 1600 K, és d'aproximadament el 99% en pes.
Típicament, la carbonització és una reacció exotèrmica, i podem fer-la autosostenible; podem utilitzar-lo com a font d'energia que no forma cap rastre de gas diòxid de carboni. Tanmateix, si el biomaterial està exposat a un canvi sobtat de calor, per exemple, en una explosió nuclear, la biomatèria es carboniza tan aviat com sigui possible i es converteix en carboni sòlid.
Què és la torrefacció?
La torrefacció és una forma lleu de piròlisi que es produeix a temperatures entre 200 i 320 graus centígrads. Aquest procés es produeix amb biomassa com la fusta i el gra. El procés de torrefacció pot canviar les propietats de la biomassa per tal de proporcionar una millor qualitat de combustible per a aplicacions de combustió i gasificació. A més, aquest procés pot produir un producte relativament sec que eventualment pot experimentar una reducció o eliminació del seu potencial de descomposició orgànica.
Quan la torrefacció i la densificació es combinen entre si, pot crear un portador de duel dens energètic d'uns 20 GJ/tona de poder calorífic inferior (LHV). A més, aquest procés pot fer que el material experimenti una reacció de Maillard.
Típicament, la torrefacció és un tractament termoquímic de la biomassa que es realitza a pressió atmosfèrica i en absència d'oxigen. Durant aquest procés, s'allibera aigua de la biomassa i els volàtils superfluos, permetent que els biopolímers es descomposin parcialment mentre formen diferents tipus de volàtils. Per tant, el producte final d'aquest procés és el sòlid restant, un material sec conegut com a biomassa torreficada (o biocarbó).
Diferència entre la carbonització per piròlisi i la torrefacció
La piròlisi és una reacció de descomposició en química on els materials orgànics es descomponen en absència d'oxigen. La carbonització és un procés industrial on la matèria orgànica es converteix en carboni. La torrefacció és una forma lleu de piròlisi que es produeix a temperatures entre 200 i 320 graus centígrads. La diferència clau entre la carbonització per piròlisi i la torrefacció és que la piròlisi és la descomposició de la biomassa en absència d'oxigen i la carbonització és la conversió de matèria orgànica en carboni, mentre que la torrefacció és la forma lleu de piròlisi.
La infografia següent mostra les diferències entre la carbonització per piròlisi i la torrefacció en forma tabular.
Resum: piròlisi vs carbonització vs torrefacció
La piròlisi és una reacció de descomposició en química on els materials orgànics es descomponen en absència d'oxigen. La carbonització és un procés industrial on la matèria orgànica es converteix en carboni, mentre que la torrefacció és una forma lleu de piròlisi que es produeix a temperatures entre 200 i 320 graus centígrads. La diferència clau entre la carbonització per piròlisi i la torrefacció és que la piròlisi és la descomposició de la biomassa en absència d'oxigen i la carbonització és el procés de conversió de matèria orgànica en carboni, mentre que la torrefacció és la forma lleu de piròlisi.
