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Pirólisis rápida: La técnica para la producción de la próxima generación de nafta y gas oil a partir de biomasa

A su vez, la transformación directa de divide entre gases no condensables y Hasta la fecha, no se ha construido
materia prima en combustible fue recien- sólidos (bio-carbón). ninguna planta comercial que convier-
temente resaltada en un informe del ta bio-petróleo en combustibles para
diseño preparado por investigadores de Los GNC son un sustituto de bajo valor transporte. En ausencia de experiencia
la Universidad Estatal de Iowa (Ames, calorífico para el gas natural y consisten operativa comercial, los investigadores
EE.UU.) en colaboración con Conoco- en su mayor parte de dióxido de carbo- de la Universidad Estatal de Iowa y sus
Phillips Co. (Houston, Texas, EE.UU.) no, monóxido de carbono, hidrógeno, y colaboradores estimaron el costo de
y el Laboratorio Nacional de Energía otros gases livianos. El bio-carbón con- los biocombustibles obtenido median-
Renovable de los EE.UU. (National tiene 20-65% de carbón y la mayor par- te pirólisis rápida a partir de modelos
Renewable Energy Laboratory - NREL) te de los minerales de la materia prima computacionales de procesos de inge-
(Golden, Colorado, EE.UU.). El infor- original. Dichos minerales permanecen niería. Diseñaron una bio-refinería con
me puede ser bajado de: www.nrel.gov/ en una forma que resulta accesible a capacidad para 2.000 toneladas por día
docs/fy11osti/46S86.pdf los cultivos. Por lo tanto, el bio-carbón (TPD) que convierte rastrojo de maíz
puede servir para el doble rol de agen- en entre 134 y 220 millones de litros de
La pirólisis rápida es un proceso de te secuestrante de carbono y de material productos del rango de la nafta (mezcla
licuación que tiene lugar a temperatu- reconstituyente del suelo. de nafta estándar) y del rango del die-
ras moderadas (~500 °C) y a presión sel (mezcla de diésel estándar) por año
atmosférica. Este proceso térmico uti- En cuanto a los rendimientos de los (ver Figura 2).
liza tasas de calentamiento elevadas gases no condensables y el bio-carbón,
con tiempos de residencia de pocos éstos se ubican entre 10 y 30% por peso, Mejorar el bio-petróleo requiere utilizar
segundos. dependiendo de las condiciones del pro- hidrógeno para eliminar los contami-
ceso. Los rendimientos de los gases no nantes como el oxígeno, azufre, nitró-
Durante la pirólisis rápida, se alimenta condensables tienden a aumentar con la geno y los metales del combustible. El
biomasa en un ambiente libre de oxí- temperatura mientras que los rendimien- estudio consideró dos escenarios para la
geno para promover la formación de tos del bio-carbón disminuyen. obtención de hidrógeno: su producción
productos líquidos en lugar de gaseo- a partir del reforming del bio-petróleo
sos, convirtiendo hasta un 70% de la El bio-petróleo contiene más de 300 con vapor y su adquisición a un provee-
materia prima de biomasa en una mez- compuestos distintos entre los cuales se dor externo.
cla líquida conocida como bio-petró- encuentran los aldehídos, los ácidos car-
leo (Figura 1). La fracción restante se boxílicos, los anhidro-azúcares y la lig- En el escenario de la producción de
nina pirolítica. Esta mezcla combustible hidrógeno se utiliza una fracción del
Figura 1 - El bio-petróleo contiene más de 300 es un sustituto adecuado del gasoil para bio-petróleo disponible para generar
compuestos diferentes entre los cuales se los hornos y las calderas. hidrógeno. El reforming con vapor
encuentran los aldehídos, los ácidos carboxí-
licos, los anhidro-azúcares y los olígomeros genera hidrógeno a partir de combusti-
derivados de la lignina. Nuevas investigaciones El bio-petróleo requiere ser mejorado bles como el gas natural o el gas sinté-
realizadas en la Universidad Estatal de Iowa
han demostrado que la lignina, y no la lignina antes de utilizarlo en motores para vehí- tico derivado de biomasa. Este último
pirolítica como le dice la industria, se encuentra culos. Los laboratorios de investigación escenario estima que 38% del bio-petró-
presente como olígomeros.
se encuentran desarrollando procesos leo requiere ser sometido al proceso
para convertir los compuestos del bio- de reforming con vapor para suminis-
petróleo en hidrocarburos indistingui- trar suficiente hidrógeno para el aceite
bles de los que se encuentran en la nafta remanente. Dicho escenario representa
y el diesel derivado del petróleo crudo. a una refinería independiente con uso
Algunos investigadores tienen la visión mínimo de fuentes de energía externas.
de mejorar el bio-petróleo con las tecno- El calor para el proceso de dicha bio-
logías de hidroprocesamiento conven- refinería deriva de la pirólisis de los
cionales que existen en las refinerías de GNC y una fracción de bio-carbón que
petróleo. El desafío es desarrollar cata- resulta en una menor dependencia de los
lizadores y equipos que permitan con- combustibles fósiles.
vertir el bio-petróleo aceptando aquellas
propiedades que lo tornan problemático Las bio-refinerías basadas en el esce-
para las refinerías existentes. El bio- nario de la adquisición del hidrógeno
petróleo típico es corrosivo, contiene requerirán un suministro externo del
partículas sólidas y resulta inestable a hidrógeno. Las fuentes potenciales
temperatura ambiente. incluyen el hidrógeno de las refinerías

A&G 87 • Tomo XXII • Vol. 2 • 274-276 • (2012) 275