pyrolyysi

Pyrolyysi on terminen hajoamisprosessi, jossa orgaaninen materiaali kuumennetaan hapettomassa tai erittäin vähähappisessa ympäristössä. Lämpötiloista ja kestosta riippuen orgaaniset rakenteet rikkoutuvat ja syntyy useita tuotosmuotoja: kiinteä biohiili (biochar), nestemäisiä tuotteita kuten bioöljy ja terva sekä epäcondensoituneita kaasuja kuten syngas. Pyrolyysi eroaa polttamisesta, jossa pääasiallinen reaktio on palaminen hapen läsnäollessa, sekä gasifikaatiosta, jossa käytetään alhaista hapen määrää ja tuotetaan runsaasti kaasuja.

Tyypit: hidas pyrolyysi, nopea pyrolyysi ja välähdyspyrolyysi (flash). Hidas pyrolyysi tapahtuu noin 350–550 °C, pitkien viipymien kanssa, ja tuottaa runsaasti biohiiltä. Nopea pyrolyysi toimii noin 450–600 °C ja lyhyillä viipymillä, jolloin nestemäisten tuotteiden ja kaasuja syntyy enemmän. Flash-pyrolyysi on erittäin nopea ja korkeammilla lämpötiloilla, jolloin nestemäisiä tuotosia syntyy runsaasti, mutta biohiili muodostuu pienempänä osuutena.

Raaka-aineet ja sovellukset: käytetään biomassaa kuten puuta ja maatalouden jätteitä sekä joissain tapauksissa muovijätettä. Tuotosten käyttökohteet ovat biohiilen käytön edistäminen maaperässä ja hiilen sidonta, bioöljyn jatkojalostus polttoaineena tai kemiallisen raaka-aineena sekä syngasin hyödyntäminen energiaksi tai synteettisiksi kemikaaleiksi. Pyrolyysin etuja ovat jätteen volyymin pienentäminen ja energian tuotanto; haasteina ovat energian tasapaino, prosessin optimointi ja kaasujen puhdistus sekä mahdolliset päästöt.

Historia ja kehitys: pyrolyysi on vanha tekniikka; esimerkiksi puuhiilen valmistus perustuu pyrolyysiin. Nykyaikaiset sovellukset liittyvät kiertotalouteen, jätteen muuntamiseen energiaksi sekä maaperän parantamiseen biocharin avulla. Tutkimus keskittyy paremmin reaktoreihin, kiertoon sekä päästöjen hallintaan.