Pirolisi del legno: sbloccare il potenziale nascosto del legno di scarto

Pirolisi del legno è un affascinante processo di conversione termica. Ora sta guadagnando sempre più attenzione grazie al suo potenziale nel convertire il legno di scarto in prezioso biochar. Il prodotto principale, il biochar, può essere utilizzato come sostituto del carbone tradizionale. Può essere utilizzato anche in campi quali il miglioramento del suolo, il sequestro del carbonio, l'alimentazione animale con biochar, ecc. Questo approccio sostenibile non solo riduce gli scarti di legno, ma contribuisce anche alla protezione dell’ambiente e all’utilizzo delle risorse. 

L'essenza della pirolisi del legno

Fondamentalmente, la pirolisi del legno è un processo di conversione termica che avviene in assenza di ossigeno. Implica una serie complessa di reazioni chimiche. Il meccanismo di reazione primaria di a macchina per la produzione di carbone di legna è il seguente:

1. Essiccazione: Attraverso il riscaldamento, a temperature non superiori a 150°С, l'umidità del legno viene evaporata. Durante questa fase la composizione del legno rimane pressoché invariata.
2. Decomposizione: A temperature comprese tra 150°С e 270°С le emicellulose e i singoli frammenti di lignina nel legno iniziano a decomporsi. E si formano prodotti a basso peso molecolare come ossidi di carbonio e metanolo. A temperature comprese tra 270° С e 450° С, la cellulosa e la lignina nel legno subiscono un'intensa decomposizione. Di conseguenza, si formano abbondanti prodotti di dissociazione e residui carbonizzati.
3. Calcinazione: a 450°С–550 °С, i gruppi funzionali residui vengono scissi dallo scheletro di carbonio. Pertanto, le impurità del carbone vengono ulteriormente scaricate per formare carbone di alta qualità.
4. Raffreddamento: se il carbone caldo viene scaricato direttamente dalla carbonaia, assorbirà l'ossigeno dall'aria e quindi si verificherà una combustione spontanea. Pertanto, il carbone caldo deve essere raffreddato prima di poter essere rilasciato dal forno.

Materie prime legnose accessibili e requisiti alimentari

Legno di scarto

Il legno selezionato per pirolisi si tratta generalmente di scarti di legno piuttosto che di tronchi che hanno un maggiore valore di utilizzo. Ciò aiuta a ridurre il costo del progetto di pirolisi e ad ottenere il massimo beneficio.

Rifiuti di legno derivanti dal disboscamento o dalla potatura di alberi: Questi rifiuti solitamente includono rami, cortecce, cime degli alberi, rami, foglie, ecc. Sono le parti che non hanno alcun valore d'uso diretto nelle attività di disboscamento o potatura.

Scarti di legno scarti durante la lavorazione del legno: Questi rifiuti di solito includono trucioli di legno, segatura, trucioli di legno, ecc. Di solito sono un sottoprodotto della lavorazione del legno o un prodotto scadente.

Requisiti per l'alimentazione della pirolisi

L'umidità e la dimensione delle particelle del legno hanno effetti importanti sul processo di pirolisi e sulla qualità del prodotto. In generale, è meglio mantenere l'umidità del legno di pirolisi al di sotto del 15% e la dimensione dell'alimentazione è preferibilmente compresa tra 8 mm e 12 mm.

Prodotti della pirolisi del legno

Immagine	Prodotto	Caratteristica	Applicazioni
	biochar	Un materiale solido ricco di carbonio altamente poroso e stabile	Può essere utilizzato come combustibile.
			Può migliorare la fertilità del suolo e la ritenzione idrica, migliorando così i rendimenti agricoli.
			Le sue proprietà di sequestro del carbonio contribuiscono a mitigare il cambiamento climatico bloccando il carbonio nel suolo per centinaia di anni.
			I mangimi per animali con biochar possono ridurre le emissioni di gas metano dei ruminanti regolando la capacità digestiva del bestiame.
	olio biologico	Una miscela complessa di composti organici	Ha il potenziale come combustibile industriale rinnovabile.
			Contiene molte molecole organiche ad alta densità energetica, che possono essere utilizzate come materie prime chimiche.
	aceto di legno	Una miscela di sostanze organiche come acido acetico, acido formico e acetone	Può essere utilizzato per produrre pesticidi, fungicidi, preservanti del legno e così via.

Vantaggi della pirolisi del legno

Produzione di energia sostenibile: La pirolisi del legno svolge un ruolo importante nella produzione di energia sostenibile. I suoi prodotti, biochar, bioolio e syngas, forniscono un’alternativa rinnovabile ai combustibili fossili convenzionali. Ciò contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra e la dipendenza dalle risorse limitate.

Gestione dei rifiuti: Diversamente dall'incenerimento tradizionale e dal trattamento in discarica, la pirolisi fornisce una nuova soluzione per il trattamento della biomassa dei rifiuti. Aiuta a ridurre l’inquinamento ambientale causato dalle discariche e dagli inceneritori. Promuove anche un’economia circolare.

Mitigazione del cambiamento climatico: La produzione e l’applicazione del biochar in agricoltura svolgono un ruolo vitale nel sequestro del carbonio. Incorporando il biochar nel suolo, possiamo sequestrare il carbonio per periodi prolungati. Ciò aiuta a mitigare il cambiamento climatico e a migliorare la salute del suolo.

Fattori che influenzano la pirolisi del legno

Quando si tratta di fattori che influenzano l’efficienza della pirolisi del legno e la distribuzione del prodotto, la temperatura, la pressione e i catalizzatori sono le tre preoccupazioni principali.

Sviluppo futuro della pirolisi del legno

Con la crescente domanda di energia sostenibile, la tecnologia della pirolisi del legno continuerà ad essere ampiamente interessata e applicata. Per raggiungere un migliore utilizzo efficiente delle risorse di biomassa, la sua futura direzione di sviluppo comporterà il miglioramento e l’innovazione in diversi aspetti. Di seguito alcune possibili migliorie e innovazioni: