La pyrolyse des matériaux lignocellulosiques désigne le processus de décomposition des biopolymères présents dans ces matériaux par chauffage sous atmosphère inerte.
La biomasse lignocellulosique est composée de trois principaux constituants polymères : l'hémicellulose, la cellulose et la lignine.
Lorsqu'ils sont soumis à la pyrolyse, ces biopolymères se décomposent en molécules plus petites et plus légères, qui sont des gaz à la température de pyrolyse.
7 points clés expliqués
1. Composition de la biomasse lignocellulosique
La biomasse lignocellulosique est composée de trois principaux constituants polymères : l'hémicellulose, la cellulose et la lignine.
2. Rupture au cours de la pyrolyse
Lorsqu'ils sont soumis à la pyrolyse, ces biopolymères se décomposent en molécules plus petites et plus légères, qui sont des gaz à la température de pyrolyse.
3. Formation de la bio-huile
Au cours du processus de pyrolyse, la cellulose et l'hémicellulose de la biomasse lignocellulosique se désintègrent pour former des gaz, des vapeurs condensables et des résidus solides.
Les gaz et les vapeurs peuvent être refroidis pour se condenser en un produit liquide appelé bio-huile ou biobrut.
Cette bio-huile contient des alcanes, des composés aromatiques, des dérivés phénoliques et de petites quantités de cétone, d'ester, d'éther, d'amine et d'alcool.
4. Résidu solide (charbon ou biochar)
Le résidu solide laissé après la pyrolyse, appelé charbon ou biochar, est riche en carbone.
Il peut également contenir des impuretés telles que des composés aromatiques.
Ce résidu solide de carbone peut être utilisé comme amendement du sol.
5. Traitement catalytique
Afin d'optimiser la sélectivité et les propriétés des produits de pyrolyse, un traitement catalytique de la biomasse peut être mis en œuvre.
Il s'agit d'utiliser des catalyseurs pour éliminer les groupes oxygénés et améliorer la qualité des produits de pyrolyse.
6. Densification de la biomasse
Le processus de pyrolyse peut être combiné à la densification de la biomasse lignocellulosique pour produire de l'énergie renouvelable.
La densification consiste à comprimer la biomasse sous une forme densifiée, telle que des briquettes ou des granulés, afin de la rendre plus facile à transporter et à manipuler.
La biomasse densifiée peut ensuite être utilisée comme matière première pour le processus de pyrolyse afin de produire de la bio-huile, du bio-char et du gaz de synthèse.
7. Applications des produits de la pyrolyse
La bio-huile obtenue par pyrolyse peut être utilisée comme carburant pour les transports.
Le bio-char peut être utilisé comme amendement du sol pour améliorer la fertilité du sol et la séquestration du carbone.
Le gaz de synthèse peut être utilisé pour produire de l'électricité et de la chaleur.
Ce processus permet de convertir la biomasse lignocellulosique en produits de valeur et peut être utilisé à la fois pour la production d'énergie renouvelable à petite échelle dans les communautés rurales et pour la production commerciale d'électricité et de produits chimiques à grande échelle.
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