Cos’è la pirolisi e che ruolo ha in un incendio?

Ogni incendio è un evento a sé, con le sue dinamiche e i suoi (innumerevoli) fattori di complessità. Alcuni processi, tuttavia, possono e devono essere studiati, in modo tale da comprenderne il funzionamento in modo tale da migliorare le strategie di gestione degli incendi e, cosa ancora più importante, quelle di prevenzione. Tra questi fenomeni c’è la pirolisi.

Cos’è la pirolisi?

Spiegata in parole semplici, la pirolisi è un processo chimico di decomposizione che avviene in presenza di calore e in assenza di comburente (generalmente l’ossigeno). Durante questo processo, i composti organici complessi, come quelli presenti nel legno, si scindono in molecole più piccole. Tra queste troviamo:

• gas: come idrogeno, monossido di carbonio, anidride carbonica, metano ed idrocarburi leggeri;
• liquidi: oli catramosi e altri composti;
• solidi: residui come la cenere, la fuliggine e il carbone.

Alcune di queste sostanze, siano essere gassose, liquidi o solide, possono essere combustibili, e dunque partecipare alla combustione alimentando le fiamme.
Anche in assenza e scarsità di ossigeno, quindi, la pirolisi può sostenere o addirittura accelerare la propagazione dell’incendio. Inoltre rilascia nell’aria fumi e gas tossici.

La pirolisi — che viene detta, più correttamente, anche piroscissione — non riguarda solo il legno ma anche altri composti organici come alcuni rifiuti e la plastica. Tale processo si impiega, infatti, nella trasformazione di rifiuti solidi in combustibili liquidi o gassosi, oltre che nel riciclo chimico della plastia. Gli impianti che si occupano di questa trasformazione sono detti pirolizzatori.
La pirolisi viene attualmente studiata per la produzione di biocarburanti di nuova generazione. Si adopera, inoltre, in alcune tipologie di sistemi di riscaldamento, le cosiddette stufe pirolitiche.

Le fasi della pirolisi del legno

La pirolisi del legno si suddivide in quattro fasi principali:

• essiccazione (fino a 100°C): l’acqua contenuta nel legno evapora; la temperatura aumenta;
• decomposizione (da 100°C a circa 280°C): le componenti principali del legno si scindono in molecole più piccole. Vengono rilasciati vapore acqueo, anidride carbonica e gas leggeri; iniziano a formarsi i residui solidi e liquidi;
• degradazione (da 280°C a 450°C): aumento della decomposizione e produzione di gas combustibili, di solidi e di liquidi;
• carbonizzazione (sopra i 450°C): formazione del carbone e del monossido di carbonio; decomposizione quasi totale dei composti organici volatili.

I processi di pirolisi possono precedere un flashover, che si verifica quando, in un ambiente chiuso, tutti i materiali combustibili partecipano all’incendio.

I fattori che influenzano la pirolisi

I prodotti della pirolisi, così come lo svolgersi dei complessi processi di scissione, sono influenzati da molti fattori:

• temperatura;
• composizione del materiale;
• forma e dimensione del materiale;
• durata del processo;
• quantità di comburente.

Come le vernici ignifughe e intumescenti influiscono su questo fenomeno

Tra le proprietà delle vernici intumescenti e di quelle ignifughe, come i cicli ignifughi di Firewall, formulati per soffitti, pareti e pavimentazioni, ci sono: la formazione di uno strato carbonioso schiumoso e compatto, che funziona da termoisolante e impedisce l’aumento di temperatura; la vetrificazione del film di vernice, che va proteggere il legno dal calore e dalle fiamme.
Queste proprietà, oltre a impedire il completarsi dei processi di pirolisi, permettono di rallentare la propagazione dell’incendio e lo sviluppo dei gas tossici e combustibili. Inoltre consentono un maggior tempo per la messa in salvo di persone e cose.