A torrefação é praticada num ambiente de ausência de oxigénio, semelhante à pirólise e liquefação; no entanto, visa produzir combustíveis sólidos, como carvão vegetal ou biochar. (...) Na torrefação, a biomassa é levemente pirolisada a temperaturas de 200-300 ° C. O principal objetivo da torrefação é melhorar a biomassa sólida enquanto alternativa ao carvão.
A torrefação da biomassa lignocelulósica envolve a degradação de hemiceluloses, celulose e lignina em diferentes estágios de temperatura. A biomassa degrada-se primeiramente entre 150 e 200 ° C, devido à desidratação e remoção de voláteis leves [5.115]. Quando a temperatura atinge 200 ° C, ocorre a degradação das hemiceluloses, incluindo reações de desacetilação e despolimerização. A desacetilação leva à formação de ácido acético, que catalisa a despolimerização adicional de carboidratos de baixa ordem, bem como condensação e degradação em lignina [116,117]. A fase amorfa da celulose começa a decompor-se em torno de 200 ° C para aumentar a cristalinidade relativa da biomassa, enquanto a fase cristalina da celulose começa a decompor-se e a despolimerizar a temperaturas superiores a 270 ° C [118].
O hidrogénio também é uma fonte de calor crucial na combustão da biomassa, mas está presente principalmente em ligações C-H ou O-H. O oxigénio contido na biomassa é benéfico para a combustão, mas um conteúdo maior na biomassa reduz o seu valor calorífico. Portanto, a torrefação é utilizada para remover os elementos indesejáveis (H e O) nos produtos sólidos, atingindo valores caloríficos próximos dos do carvão (25-35 MJ/ kg) [141]. (...) O diagrama de van Krevelen é um gráfico que mostra os rácios atómicos de hidrogénio para carbono (H / C) e oxigénio para carbono (O / C) dos combustíveis, especialmente combustíveis sólidos, como biomassa, linhita, turfa, carvão vegetal e carvão [14,15].
(...) O desempenho da torrefação é afetado por fatores como temperatura, tempo, caudal e composição do gás carrier, tamanho de partícula, presença de catalisador, etc. (...) O desempenho da torrefação dependende da severidade da torrefação (TS) [31], que é principalmente dominada pela duração da torrefação e temperatura. Recentemente, vários índices foram definidos para avaliar o desempenho da torrefação, tais como índice de severidade de torrefação (TSI), fator de severidade (SF), perda de peso (WL), fator de severidade de torrefação (TSF), índice de co-benefício massa-energia (EMCI), e índice de upgrade de energia (UEI).
(...) A torrefação fornece um pré-tratamento de biomassa amigo do ambiente no que toca à produção de bioenergia, melhorando seu valor de aquecimento enquanto resulta em emissões de gases de efeito estufa relativamente mais baixas em comparação com outros pré-tratamentos e processos termoquímicos.
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Fonte: W.-H. Chen, B.-J. Lin, Y.-Y. Lin, Y.-S. Chu, A.T. Ubando, P. L. Show, H.C. Ong, J.-S. Chang, S.-H. Ho, A.B. Culaba, A. Pétrissans, M.Pétrissans, Progress in biomass torrefaction: Principles, applications and challenges, Progress in Energy and Combustion Science, 82 (2021) 100887.