Pirólisis

El proceso pirolítico o la pirólisis como también es conocido es aquel proceso en el que se produce la degradación de la biomasa por medio del efecto del calor sin que se necesite la presencia de oxígeno, es decir, es un proceso que ocurre en una atmósfera completamente inerte. Los productos que se forman a raíz de la pirólisis pueden ser tanto sólidos como líquidos y gaseosos, y corresponden a productos como el carbón o char, los alquitranes y por último, los productos gaseosos o el vapor piroleñosos como también se conoce. Este proceso se puede presentar en la naturaleza de manera individual o en conjunto en los procesos de combustión o de gasificación.

Temas relacionados

Ebullición, hidrólisis, lixiviación, vulcanización

¿Qué es la pirolisis?

La pirólisis es un tratamiento termoquímico, que se puede aplicar a cualquier producto orgánico que esté basado en carbono. El material se expone a altas temperaturas y, en ausencia de oxígeno, pasa por la separación química y física en diferentes moléculas.

Definición

La pirólisis es una forma de termólisis que puede ser definida como la descomposición térmica que experimenta un material cuando se encuentra en ausencia de oxígeno o de algún tipo de reactante. La descomposición sufrida se puede llegar a producir por medio de una serie bastante complicada de reacciones químicas y de procesos de transferencia de materia y calor. También puede ser definida como el paso que se da previo a la gasificación y la combustión.

Cuando se produce en forma extrema dejando únicamente al carbono como residuo, se conoce con el nombre de carbonización. Por medio de la pirólisis podemos llegar a obtener diferentes productos secundarios los cuales son útiles en el área de la tecnología.

Los productos de pirólisis siempre producen gases sólidos como por ejemplo el carbón, líquidos y no condensables como por ejemplo el H2, CH4, CnHm, CO, CO2 y N. Como la fase líquida se extrae del gas de pirólisis únicamente durante su enfriamiento, en algunas aplicaciones, estas dos corrientes se pueden usar juntas cuando se suministran singas calientes directamente al quemador o a la cámara de oxidación.

Tipos

Existen diferentes dos diferentes tipos de pirólisis dependiendo de las condiciones físicas en las que se realice:

• Pirólisis acuosa: este término es utilizado cuando se necesita denominar la termólisis que se da en presencia de agua, como por ejemplo como el craqueo por vapor de agua del petróleo o la despolimerización térmica de los residuos orgánicos en crudo pesado.
• Pirólisis al vacío: este tipo de pirólisis al vacío implica que el material orgánico se caliente en el vacío para lograr reducir el punto de ebullición y evitar reacciones químicas desfavorables.

Proceso de pirolisis

El proceso para que se dé la pirolisis tiene tres etapas que son las siguientes:

• En la primera etapa es en la que se produce una descomposición de forma lenta produciendo al mismo tiempo pequeñas cantidades de agua, óxidos de carbono, hidrógeno y metano. Esta descomposición se produce como una consecuencia de la ruptura de enlaces debido a alta temperatura del proceso y como una consecuencia de la liberación de gases retenidos en el carbón.
• La segunda etapa es conocida como la etapa de la descomposición térmica activa. La temperatura en esta etapa aumenta y se produce una fragmentación más profunda de la molécula de carbón formando hidrocarburos condensables y alquitranes. Esta etapa se inicia en los 360 º C y finaliza cuando se han alcanzado temperaturas alrededor de los 560 º C aproximadamente.
• La última etapa, se produce a temperaturas superiores a los 600 º C, y se caracteriza por la eliminación gradual de hidrógeno y otros heteroátomos.

Importancia

La pirolisis es muy importante porque se encarga de facilitar el control de contaminación del aire con respecto a la incineración. Ayuda además, a reducir el volumen de basura que entra y la producción de residuo estéril, lo que aumenta la vida y mejora la calidad de los rellenos sanitarios en relación a la basura no tratada. Y por último, es además un método que sirve para convertir una parte de los desechos en combustible almacenable y transportable.

Ejemplos

• Pirolisis de biomasa: con esta pirolisis se pueden llegar a obtener combustible a partir de la borra de café, compuestos fenológicos antioxidantes, polifenoles de la caña de azúcar.
• Pirolisis de alcanos: este caso también se conoce con el nombre de cracking o desintegración, el cual puede ser térmico, catalítico y por medio de tratamiento con hidrógeno.
• Pirolisis del petróleo: en el caso del petróleo los alcanos son sometidos a altas temperaturas produciendo hidrocarburos .
• Pirolisis de plásticos: por medio de este proceso en el cual el calor ayuda a descomponer en gas los materiales, se ha logrado descomponer el plástico en sus elementos básicos. Los gases obtenidos pueden inyectarse de forma directa en motores para la producción de energía lo que genera reducción de la contaminación por plásticos puesto que se pueden usar como materia prima de este proceso.
• Pirolisis de la madera: es la descomposición de la madera por el calentamiento de hasta 450º C sin que exista un acceso del aire con la formación de los productos gaseosos y líquidos así como del residuo sólido, que es carbón vegetal.