Pirólise

Pirólise é um dos processos de tratamento de resíduos mais eficientes existente. Consiste na degradação térmica da matéria na ausência de oxigênio. A palavra pirólise vem do grego (pyr, pyrós = fogo + lýsis = quebra, dissolução) e significa a quebra da estrutura da matéria na presença de calor. Este processo requer uma fonte externa de calor para aquecer a matéria, não existindo combustão (queima) diretamente dos resíduos, com isso não produz gases tóxicos e nocivos como ocorre na incineração.

É uma reação endotérmica (absorve calor), ao contrário da incineração que consiste numa reação exotérmica (libera calor). Ambos são formas de tratamento térmico, porém são opostos na técnica existente para tratar a matéria. A usina de pirólise não possui chaminés pois não existem emissões atmosféricas no reator. Todo gás produzido é purificado, sendo posteriormente utilizado nos grupos geradores ou turbinas à gás para geração de eletricidade, ou então aproveitado para produção de vapor em caldeiras.

Pela definição já se observa que qualquer processo térmico a temperaturas superiores a 300°C e na ausência de oxigênio são considerados métodos de pirólise, o que torna o termo extremamente abrangente. Podemos fazer uma distinção quanto aos parâmetros de operação como tempo de residência dos resíduos e a temperatura a qual ele é submetido:

  • Pirólise Lenta - Temperaturas de 400°C e longos períodos de residência (40min – 1hora).
  • Pirólise Rápida - Temperatura entre 400°C e 600°C e períodos curtos (t < 2 segundos).
  • Flash Pirólise - Temperaturas superiores a 800°C e períodos curtos (t~1 segundo).

Os processos de pirólise utilizados para tratamento de resíduos sólidos urbanos que tiveram sucesso são quase que exclusivamente os que utilizam a pirólise lenta. Uma característica dessa tecnologia é a modularidade, onde é possível atender desde pequenas quantidades de resíduos com populações de 10 a 20.000 habitantes, até grandes quantidades de resíduos gerados, acima de 300.000 habitantes.

Os tipos de reatores utilizados em processos de pirólise podem ser divididos em diferentes modelos, nos quais o modo de movimentação e aquecimento dos resíduos difere significativamente. A classificação quanto a tipos de reatores:

  • Tambor Rotativo – Temperaturas de operação variam entre 400oC e 850oC e a granulometria do material é da ordem de 50mm.O reator é aquecido externamente e os resíduos são alimentados em uma das entradas do tambor, que roda lentamente e provoca uma movimentação deles em direção à outra extremidade do reator;
  • Tubo Aquecido – Os tubos são aquecidos externamente a temperaturas da ordem de 800oC. O processo pode utilizar material com maiores dimensões (50mm). Os resíduos são conduzidos através do tubo a uma velocidade fixa que garante que o material seja completamente pirolisado;
  • Contato Superficial – Materiais com pequenas dimensões, com necessidade de um pré-tratamento avançado. Tem como objetivo alcançar uma reação de pirólise otimizada.

Uma evolução da tecnologia de pirólise é alcançada quando o gás de síntese é purificado através de um processo de lavagem, transformando-o em um gás de síntese limpo, sem qualquer contaminante e que pode ser utilizado para geração elétrica e térmica em grupos geradores a gás (cogeração), ou então em processos térmicos para gerar calor (vapor, água quente, ar quente)ou frio. Do ponto de vista ambiental, o controle de pureza desse gás garante que a combustão de gases limpos irá produzir emissões limpas, ou seja, a combustão de hidrogênio, hidrocarbonetos e monóxido de carbono irá produzir somente dióxido de carbono e vapor d’água. Também é garantido que nem a matéria inerte, nem os gases passam por nenhum processo oxidante (não há combustão/queima), e, portanto, não há produção de dioxinas, furanos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, cinzas volantes, vapores de metais pesados, etc.

Conheça mais sobre pirólise através dos artigos: Pirólise1; Pirólise2.