Bioquímica
Investigadores simplifican el proceso de pirólisis para la producción de bioaceites
Innovaciones en el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están llevando a los científicos más cerca del desarrollo de sistemas "verdes" para la producción de biocombustibles por parte de los agricultores, con el propósito de su utilización en las operaciones de la granja, o para producir combustibles renovables para el mercado comercial.
Estos hallazgos, hechos por Charles Mullen y Akwasi Boateng del ARS, ponen de manifiesto la prioridad del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés) de descubrir nuevas fuentes de bioenergía. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA.
El proceso de la pirólisis rápida implica calentar rápidamente la biomasa a base de madera, plantas y otros materiales vegetales en temperaturas altas sin oxígeno. Utilizar la pirólisis para descomponer los materiales resistentes produce tres productos: el biochar; un gas; y los bioaceites que se pueden refinar para producir la gasolina "verde".
Los bioaceites tienen niveles altos de oxígeno, y por esta razón son ácidos e inestables. Pero se puede quitar el oxígeno agregando catalizadores durante la pirólisis. Aunque esta acción aumenta los costes de producción y complica el proceso, el bioaceite producido es más apropiado para su utilización en los sistemas actuales de infraestructura, como un combustible que se puede usar como un sucedáneo de los combustibles convencionales.
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En el 2013, el grupo del ARS solicitó una patente sobre un nuevo proceso llamado 'Tail Gas Reactive Pyrolysis' (Pirólisis Reactiva de Gas Residual, o TGRP por sus siglas en inglés), el cual quita la mayor parte del oxígeno de los bioaceites sin la necesidad de agregar catalizadores. El grupo realizó un estudio a escala piloto usando tres materias primas que tienen diferentes características: roble, la hierba Panicum virgatum, y las semillas aplastadas del carraspique.
Los investigadores modificaron el proceso estándar de pirólisis reemplazando poco a poco el gas a base de nitrógeno en la cámara de procesamiento con los gases producidos por la pirólisis. El proceso de TGRP fue muy eficaz en reducir los niveles de oxígeno y acidez, y no hubo ninguna necesidad de agregar los catalizadores.
Los bioaceites producidos del roble y de la hierba Panicum virgatum con el nuevo proceso tuvieron niveles considerablemente más altos de energía comparados con los bioaceites producidos con el proceso convencional. El contenido de energía del bioaceite a base del roble fue un 33,3 por ciento más alto y contuvo casi dos terceras partes del nivel de energía de la gasolina. El contenido de energía del bioaceite a base de Panicum virgatum fue un 40 por ciento más alto, y contuvo aproximadamente tres cuartas partes del nivel de energía de la gasolina.
Los científicos trabajan en el Centro Regional de Investigación del Este mantenido por el ARS en Wyndmoor, Pensilvania. Publicaron los resultados de este estudio en el 2013, en la revista científica 'Energy Fuels' (Combustibles para Energía). (Fuente: ARS)
Estos hallazgos, hechos por Charles Mullen y Akwasi Boateng del ARS, ponen de manifiesto la prioridad del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés) de descubrir nuevas fuentes de bioenergía. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA.
El proceso de la pirólisis rápida implica calentar rápidamente la biomasa a base de madera, plantas y otros materiales vegetales en temperaturas altas sin oxígeno. Utilizar la pirólisis para descomponer los materiales resistentes produce tres productos: el biochar; un gas; y los bioaceites que se pueden refinar para producir la gasolina "verde".
Los bioaceites tienen niveles altos de oxígeno, y por esta razón son ácidos e inestables. Pero se puede quitar el oxígeno agregando catalizadores durante la pirólisis. Aunque esta acción aumenta los costes de producción y complica el proceso, el bioaceite producido es más apropiado para su utilización en los sistemas actuales de infraestructura, como un combustible que se puede usar como un sucedáneo de los combustibles convencionales.
En el 2013, el grupo del ARS solicitó una patente sobre un nuevo proceso llamado 'Tail Gas Reactive Pyrolysis' (Pirólisis Reactiva de Gas Residual, o TGRP por sus siglas en inglés), el cual quita la mayor parte del oxígeno de los bioaceites sin la necesidad de agregar catalizadores. El grupo realizó un estudio a escala piloto usando tres materias primas que tienen diferentes características: roble, la hierba Panicum virgatum, y las semillas aplastadas del carraspique.
Los bioaceites producidos del roble y de la hierba Panicum virgatum con el nuevo proceso tuvieron niveles considerablemente más altos de energía comparados con los bioaceites producidos con el proceso convencional. El contenido de energía del bioaceite a base del roble fue un 33,3 por ciento más alto y contuvo casi dos terceras partes del nivel de energía de la gasolina. El contenido de energía del bioaceite a base de Panicum virgatum fue un 40 por ciento más alto, y contuvo aproximadamente tres cuartas partes del nivel de energía de la gasolina.
Los científicos trabajan en el Centro Regional de Investigación del Este mantenido por el ARS en Wyndmoor, Pensilvania. Publicaron los resultados de este estudio en el 2013, en la revista científica 'Energy Fuels' (Combustibles para Energía). (Fuente: ARS)
