Torrefacció
La torrefacció de la biomassa, per eixemple, la fusta o el gra, és una forma lleu de pirólisis a temperatures habitualment compreses entre 200 i 320 °C. Modifica les propietats de la biomassa per a proporcionar una millor calitat de combustible per a aplicacions de combustió i gasificació. Produïx un producte sec sense activitat biològica com la descomposició. La torrefacció combinada en la densificación freqüentment dona lloc a un combustible en un poder calorífic inferior (PCI) major de 20 GJ/ton .[1] La torrefacció fa que el material experimente reaccions de Maillard.
La biomassa pot ser una important font d'energia.[2] No obstant, la naturalea proporciona una gran diversitat de biomassa en diferents característiques. Per a crear cadenes energètiques altament eficients, la torrefacció de la biomassa en combinació en la densificación (peletización o briquetado) és un pas prometedor per a superar l'economia llogística en solucions d'energia sostenible a gran escala, és dir, facilitar el seu transport i almagasenament. Els pellets o briquetas són més llaugers, secs i més estables en almagasenament que la biomassa de la que es deriven.
Processe
[editar | editar còdic]La torrefacció és un tractament termoquímico de la biomassa en 200 a 320 °C (392 a 608 °F). Es realisa baix pressió atmosfèrica i en absència d'oxigen, és dir, sense aire. Durant el procés de torrefacció, l'aigua continguda en la biomassa i els volàtils superfluos es lliberen, i els biopolímers (celulosa, hemicelulosa i lignina) es descomponen parcialment, desprenent varis tipos de volàtils.[3] El producte final és el material sòlit, sec i ennegrit restant[4] que es coneix com a biomassa torrefactada o biocarbón.
Durant el procés, la biomassa generalment pert el 20 % de la seua massa (base seca) i el 10 % del seu valor de calfament, sense un canvi apreciable en el volum. Esta energia (les substàncies volàtils) es pot utilisar com a combustible de calefacció per al procés de torrefacció. En acabant de que la biomassa es torrefacte, es pot densificar, generalment en briquetas o grànuls utilisant equips de densificación convencionals, per a aumentar la seua densitat de massa i energia i millorar les seues propietats hidrofòbiques. El producte final pot repelir l'aigua i, per lo tant, pot almagasenar-se en aire humit o pluja sense un canvi apreciable en el contingut d'humitat o el valor de calfament, a diferència de la biomassa original.
La torrefacció data de principis de el XIX i els gasificadores es varen utilisar a gran escala durant la Segona Guerra Mundial.[5]
Valor afegit de la biomassa torrefactada
[editar | editar còdic]La biomassa torrefactada i densificada té vàries ventages en diferents mercats, lo que la convertix en una opció competitiva en comparació als pellets de fusta de biomassa convencionals.
Major densitat d'energia:
- Una densitat d'energia de 18 a 20 GJ/m³, en comparació al contingut de calor de 26 a 33 GJ per tonellada de carbó de antracita natural, es pot conseguir quan es combina en la densificación (granulació o briquetas) en comparació als valors de 10 a 11 GJ/m³ per a biomassa bruta, lo que du a una reducció de 40 a 50 % en els costs de transport. La granulació o la formació de briquetas principalment aumenta la densitat d'energia. La torrefacció sola disminuïx la densitat d'energia, encara que fa que el material siga més fàcil de convertir en pellets o briquetas.
Composició més homogénea:
- La biomassa torrefactada es pot produir a partir d'una àmplia varietat de matèries primeres de biomassa crues que produïxen propietats de producte similars. La major part de la biomassa llenyosa i herbácea està formada per tres estructures polimèriques principals: celulosa, hemicelulosa i lignina. En conjunt estos es diuen lignocelulosa. La torrefacció elimina principalment la humitat i els grups funcionals rics en oxigen i en hidrogen a partir d'estes estructures. Per lo tant, la majoria dels combustibles de biomassa, independentment del seu orige, produïxen productes torrefados en propietats similars, en l'excepció de les propietats de les cendres, que reflectixen en gran medida el contingut i la composició originals de les cendres de combustible.
Comportament hidrofòbic:
- La biomassa torrefactada té propietats hidrofòbiques, és dir, repelix l'aigua i, quan es combina en la densificación, fa que l'almagasenament massiu a l'aire lliure siga factible.
Eliminació de l'activitat biològica:
- Tota l'activitat biològica es deté, lo que reduïx el risc d'incendi i deté la descomposició biològica com la descomposició.
Triturabilidad millorada:
- La torrefacció conduïx a una millor capacitat de molienda de la biomassa.[6] Açò conduïx a una combustió més eficient en les centrals elèctriques de carbó existents o a la gasificació per fluix arrastrat per a la producció de productes químics i combustibles per al transport.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Austin. «French torrefaction firm targets North America». Biomass Power and Thermal. Consultat el 29 de febrer de 2012.
- ↑ Johnson. «Torrefaction - A Warmer Solution to a Colder Climate». World Conservation and Wildlife Trust. Archivat des d'el original, el 2 d'octubre de 2013. Consultat el 30 de setembre de 2013.
- ↑ (2012).Bioresource Technology.124
- 460–469.doi:10.1016/j.biortech.2012.07.018.
- ↑ «Torrefaction: The future of energy». Dutch Torrefaction Association (DTA). Archivat des d'el original, el 26 d'abril de 2012. Consultat el 29 de febrer de 2012.
- ↑ «Torrefaction – A New Process In Biomass and Biofuels». New Energy and Fuel. Consultat el 29 de febrer de 2012.
- ↑ (2014).Energy & Fuels.28(2)
- 1147–1157.doi:10.1021/ef4022625.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Torrefacción» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.