Por Antonio García González (MOMO)
Seguimos con estos artículos cortos respondiendo a las propuestas que me enviáis.
Hoy vamos a hablar de la pirólisis, exponiendo la visión y definiciones que nos dan los manuales, y complementándolo con detalles que pueden resultar interesantes.
¿Qué es la pirólisis?.
Empezamos con la definición que recogen multitud de manuales de bomberos:
“Entendemos la pirólisis como el proceso de descomposición química por aumento de temperatura que se da en sólidos, en el cual se desprenden gases. En este proceso no interviene el oxígeno”.
-“Es un proceso endotérmico previo a la combustión”.
La definición en si es correcta pero demasiado generalista; la analizamos por partes:
- Proceso químico:
- Correcto; no confundir con el proceso físico- químico que se puede dar en una combustión.
- Se da en sólidos:
- Correcto; la generación de gases proviene de una descomposición química irreversible que sólo se da en la materia sólida (ya sean combustible sólido A o B); si fuera un líquido, se evaporaría (proceso físico), que sería el condicionante para generar gases inflamables en este estado.
- Se desprenden gases inflamables:
- Correcto; si observamos la imagen de abajo, que es muy gráfica, veremos como una materia orgánica, libera gases inflamables (hidrógeno, monóxido de carbono y metano), quedando reducida a carbono puro (carbón).
La generación de gases inflamables es correcta, pero el proceso es más complejo que todo eso. En el proceso en el que el combustible sube de temperatura, la composición de la materia y la temperatura de exposición, van a determinar los gases generados y los porcentajes de éstos.
Por ejemplo, un tronco, libera vapor de agua en todo el proceso de combustión, no sólo al principio. También se liberan otros gases que no tienen que ser necesariamente inflamables.
Es por esto, por lo que la combustión no sólo depende de los gases inflamables emanados, sino del tipo, cantidad y la relación de estos con los gases pasivos también generados por el aumento de temperatura.
Siempre hacemos una interpretación hiperbásica del concepto de combustión (% de gases combustibles y % de gases comburentes), cuando hay un porcentaje muy alto de gases emanados que no intervienen en el proceso directamente (elementos pasivos), pero que dificultan la inflamabilidad de la mezcla.
Se necesita un aumento de temperatura. Correcto; sólo objetar que el aumento de temperatura para pirolizar depende de la composición química de la materia, pureza e índice de humedad, para poder establecer una temperatura exacta. Es terrible cuando algún manual te dice que la pirolización de la madera se establece entre 150º C y 200º C, cuando hay multitud de factores que hacen que esta temperatura varíe (tipo de madera, composición química, densidad, humedad, etc,..)..
No interviene el oxígeno. Siendo un proceso anterior a la combustión, no precisa de comburente para la emanación de gases. Personalmente en la definición hablaría de aire, no de O2, ya que cuando un gas es parte de una mezcla de gases, su comportamiento está condicionado a la composición de la mezcla (hay una ley que habla de esto; ¿la recuerdas?).
Hay un aspecto que determina el tipo de pirólisis, y es las características químicas del combustible sólido. Todos sabemos que los combustibles se clasifican en dos grandes grupos:
-Orgánicos (o normales). Ricos en Carbono.
-Inorgánicos (energéticos). Ricos en hidrógeno.
También debemos saber que los inorgánicos inflaman de una forma mucho más acelerada (procesos más exotérmicos); entre otros factores, la ausencia de vapor de agua en los gases emanados, facilita el proceso de combustión.
Proceso endotérmico previo a la combustión. Correcto, ya que la materia absorbe calor para poder elevar su temperatura. Es un paso indispensable para la conbustión con llama, ya que sin gases, ésta no se manifiesta.
Clásicas preguntas que nos podemos encontrar en las oposiciones relacionadas con la pirólisis:
- 1. ¿Proceso químico?.
- Si; físico me lo reservaría para cambios de estado reversibles.
- 2. ¿Se da sólo en sólidos?.
- Si (combustibles A y B); los líquidos vaporizan (estado reversible).
- 3. ¿La pirolización implica combustión?.
- No; sólo implica generación de gases inflamables. Dependiendo de la temp. de los gases pirolizados, éstos pueden inflamar (necesitan fuente de ignición) o autoinflamar.
- 4. ¿Puede haber pirólisis en un espacio que tenga la mezcla saturada?.
- Claro; si la temperatura del ambiente es suficiente para que el sólido pirolice, piroliza acumulando gases inflamables.
- 5. ¿Los plásticos pirolizan?.
- Respondo con otra pregunta; ¿Son materia sólida los plásticos?.
- Sería interesante desarrollar las diferentes tipologías de plásticos y su comportamiento en la exposición a altas temperaturas y a la combustión. Es un mundo. Curiosamente para el reciclaje de plástico se está imponiendo técnicas de pirolización, donde se disocian los elementos en gases (CH4, CO e H2 principalmente), líquido (denominado aceite) y parte sólida (carbono), aprovechando todo el resultante como combustibles o compuestos químicos comercializables.
- 6. ¿Es un proceso exotérmico?.
- Todo lo contrario; endotérmico; el combustible absorbe calor para elevar su temperatura y generar gases inflamables.
- 7. ¿Piroliza el carbono puro?.
No. Imagina un brasero de picón, es el mejor ejemplo. Es materia reducida a carbono, que sólo combustiona de forma incandescente.
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