¿Qué es la pirólisis?

Conceptos básicos de pirólisis

La pirólisis es el proceso en el que el material se calienta a temperaturas muy altas sin oxígeno presente. Si bien esto puede parecer similar a la combustión normal, la ausencia de oxígeno es un factor clave. En lugar de quemarse, el material sufre una descomposición térmica en varios gases combustibles, a medida que se transforma en biocarbón.

La mayoría de estos gases se pueden condensar en un combustible sintético llamado bioaceite, sin embargo, algunos gases permanentes permanecerán, como el CO₂ y H₂. Sin embargo, este «gas de síntesis» (gas de síntesis) no se desperdicia, ya que su combustión se utiliza para calentar el proceso de pirólisis, lo que lo hace autosuficiente.

La tecnología en sí es verdaderamente antigua y se ha utilizado a lo largo de la historia para hacer carbón vegetal a partir de madera y mejorar la calidad del suelo. Sin embargo, solo ahora se comprende plenamente su valor en la lucha contra el cambio climático y se aprovecha su potencial a escala industrial.

¿Cómo funciona la pirólisis?

Un elemento central del proceso es la propia máquina, conocida como pirolizador. Esta potente máquina puede funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Una planta típica procesa hasta 500 kg de biomasa por hora (12 toneladas al día por máquina) con una necesidad mínima de espacio.

El combustible para el pirolizador se llama materia prima. Una vez recolectado, se introduce en el pirolizador, que lo mueve al reactor de pirólisis. Se trata de un recipiente grande que hace girar la materia prima en forma de sacacorchos en la cámara central mientras se somete a pirólisis.

Una vez que se han recuperado el biocarbón y el biopetróleo, el gas de síntesis pasa a través de un filtro hasta una cámara de combustión de gas, donde se utiliza para calentar el proceso de pirólisis. El calor producido por la pirólisis circula por la cámara central y pasa a través de un intercambiador de calor de los gases de escape. Este es quizás el paso más importante del proceso, en el que el calor se extrae en forma de capacidad térmica y puede usarse como energía térmica o pasar por un intercambiador de calor para producir energía fría. También puede alimentar una turbina para generar electricidad, pero esto es menos eficiente.

Finalmente, todas las emisiones del proceso pasan a través de un filtro de carbón activado para eliminar cualquier posible contaminante.

¿Puedo poner algo en él?

Tanto el material biológico como el no biológico se pueden utilizar en el proceso de pirólisis, prefiriéndose la biomasa debido a su mayor eficiencia y sus mejores resultados ambientales. El término biomasa se utiliza para describir el material orgánico procedente de organismos vivos, como plantas y animales. Las diferentes fuentes de biomasa, cuando se utilizan como materias primas, tienen diferentes propiedades y resultados. Esto puede deberse a un aumento del poder calorífico (calentamiento) o a un cambio en las propiedades de enmienda del suelo del biocarbón producido. Ejemplos de estos pueden ser los residuos agrícolas (como rastrojo y cáscaras de cereales) y residuos forestales.

Controlar el proceso

Lo que obtengas depende, como siempre, de lo que pongas. El tipo y la composición de la materia prima, la temperatura y la velocidad son los principales controles. La pirólisis lenta utiliza temperaturas relativamente bajas (<500 °C) y la materia prima pasa más tiempo en el reactor (tiempo de residencia). Esto maximiza el rendimiento del biocarbón y, al mismo tiempo, reduce la producción de bioaceite y, por lo tanto, es bueno para la captura de carbono. La pirólisis rápida utiliza una velocidad de calentamiento más alta (aproximadamente de 10 a 200 °C/s) y reduce el tiempo de permanencia en el reactor, lo que permite un mayor rendimiento de bioaceite (50— 70%). Esto se lleva aún más lejos gracias a la pirólisis instantánea, que utiliza una velocidad de calentamiento máxima (>1000 °C/s) y un tiempo mínimo en el reactor (<0,5 s), lo que permite obtener un rendimiento de bioaceite de aproximadamente el 75— 80%.

¿Cómo elimina el carbono?

La pirólisis no es solo una herramienta eficaz de gestión de residuos, sino que, si se utiliza correctamente, también puede ser una tecnología innovadora de eliminación de carbono y generación de energía verde.

La pirólisis atrapa la mayor parte del carbono de la biomasa en el biocarbón, un proceso conocido como secuestro de carbono. Esto evita que el carbono se libere a la atmósfera, mientras que la combustión normal o la descomposición no lo harían. El biocarbón producido tiene beneficios ecológicos por sí solo y es útil para la agricultura, ya que es un aditivo para el suelo extremadamente rico en nutrientes. Esto reduce la necesidad de fertilizantes químicos, lo que garantiza ecosistemas de suelo más sanos y cosechas de mejor calidad.

Hay pocas maneras de combatir el cambio climático que cumplan tantos requisitos.

¿Por qué ahora?

Entonces, ¿por qué tanta emoción cuando existe desde hace tanto tiempo? En primer lugar, el equipo está mejorando, lo que facilita más que nunca el despliegue y la gestión de la capacidad de pirólisis, pero también es crucial que el proceso haya sido aprobado recientemente por el IPCC y los principales registros de créditos de carbono, como Puro.Earth, Gold Standard y Verra. Esto ha aumentado su visibilidad y permite cofinanciar las operaciones con los ingresos de los créditos de carbono.