Pirolisi

Lapirolisi(opiroscissione) è un processo didecomposizionetermochimica, ottenuto mediante l'applicazione dicaloree in completa assenza di un agenteossidante(normalmenteossigeno).In pratica, se si riscalda il materiale in presenza di ossigeno avviene unacombustionegenerandocaloree producendo composti gassosiossidati; effettuando invece lo stesso riscaldamento in condizioni anossiche (anaerobiche, in totale assenza di ossigeno), il materiale subisce lascissionedeilegami chimicioriginari con formazione di molecole più semplici. Il calore fornito nel processo di pirolisi viene quindi utilizzato per scindere i legami chimici, attuando laomolisi termicamente indotta.
Tra i principali processi pirolitici sfruttati su larga scala spiccano ilcrackingindustriale e il trattamento termico deirifiuti. Prima del1925la pirolisi dellegnocostituì la fonte principale dimetanoloe dicarbone vegetale.
La pirolisi implica una serie direazioniradicalichea catena. A titolo di esempio si illustra la pirolisi delpentano.
La pirolisi dei rifiuti, utilizzandotemperaturecomprese tra 400 e 800 °C, converte il materiale dallo stato solido in prodotti liquidi (cosiddettotaroolio di pirolisi) e/o gassosi (syngas), utilizzabili quali combustibili o quali materie prime destinate a successivi processi chimici. Il residuo carbonioso solido ottenuto può venire ulteriormente raffinato fornendo prodotti quali ad esempio ilcarbone attivo. I prodotti della pirolisi sono siagassosi, sialiquidi, siasolidi, in proporzioni dipendenti dai metodi di pirolisi (pirolisi veloce, lenta, o convenzionale) e dai parametri di reazione. Un pirolizzatore si differenzia da ungassificatorein quanto lavorando in assenza di ossigeno (spesso si sfrutta un flusso caldo di un gas inerte quale l'azoto) attua la pirolisi propriamente detta, mentre un gassificatore in realtà lavorando in presenza di piccole quantità di ossigeno realizza anche una parziale ossidazione e come tecnologia rappresenta una via di mezzo tra l'inceneritoree il pirolizzatore.
Uno dei maggiori problemi legati alla produzione dienergiabasata sui prodotti della pirolisi è la qualità di detti prodotti, questa non ha ancora raggiunto un livello sufficientemente adeguato con riferimento alle applicazioni, sia conturbine a gassia conmotori diesel. In prospettiva, anche con riferimento alle taglie degli impianti, i cicli combinati ad olio pirolitico appaiono i più promettenti, soprattutto in impianti di grande taglia, mentre motori a ciclo diesel, utilizzanti prodotti di pirolisi, sembrano più adatti ad impianti di piccola potenzialità.
La pirolisi diretta viene generalmente attuata in apparecchiature (caldaie) in cui avviene anche loscambio di caloretra i gas di combustione ed ifluidi di processo(acqua, oliodiatermico, ecc.). La combustione di prodotti e residui agricoli si attua con buonirendimenti, se si utilizzano comecombustibilisostanze ricche diglucidistrutturati (cellulosaelignina) e con contenuti di acqua inferiori al 35%.
I prodotti utilizzabili a tale scopo sono i seguenti:
Le caldaie aletto fluidosono complesse e dispendiose, ma permettono la riduzione degliinquinantie presentano un elevato rendimento di combustione.
Esistono molte tecnologie particolari: il sistema Thermofuel, ad esempio, permette di ottenere, a partire dalla plastica,gasoliosintetico attraverso pirolisi condotta a temperature più basse (370-420 °C).La pirolisi può essere anche utilizzata come parte integrante di altri processi quali il trattamento meccanico-biologico e ladigestione anaerobica.
Alcune tecniche particolari di pirolisi sono allo studio per la realizzazione dei "biocarburantidi seconda generazione".
La tecnica allo studio in Francia riguarda il pretrattamento dellabiomassavegetale con la pirolisi "flash" per ottenere olio combustibile. Questo sistema richiede però notevoli volumi di biomassa, e si cerca quindi di affinare metodi di lavoro così da consentire di trattare la biomassa lontano dalle centrali (direttamente sui luoghi di raccolta) per ridurre i costi. Con la pirolisi "flash" si può convertire la biomassa in un particolare olio, esso viene successivamente convogliato presso una centrale produttrice di carburante.
Anche in Germania invece il metodo allo studio (definito "bioliq") intende realizzare biocombustibili dopo aver trattato in sito la biomassa. L'olio intermedio ("biosyncrude") è caratterizzato da alta densità, la caratteristica consente di abbattere i costi di trasporto. La biomassa è trasformata attraverso la pirolisi in biosyncrude per mezzo di un riscaldamento effettuato in ambiente privo di aria. Alla fine del processo è possibile ottenere combustibilediesel,idrogenoemetanolo.
La pirolisi controllata di campioni non volatili può essere utilizzata anche a scopi analitici.