By universy
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14 de julio 2010. WEST LAFAYETTE , Indiana – Los ingenieros químicos de la Universidad Purdue han desarrollado un nuevo método para convertir los residuos agrícolas y otros tipos de biomasa en biocombustibles, y se proponen la creación de plantas de procesamiento móviles cargadas en los automóviles vagando por EEUU para producir los combustibles.
“Lo importante es que usted puede procesar todo tipo de biomasa disponible – virutas de madera , switch grass, rastrojo de maíz , cáscaras de arroz , paja de trigo … “, dijo Rakesh Agrawal, Profesor Distinguido de Ingeniería Química.
El enfoque elude un obstáculo económico fundamental en los biocombustibles : el transporte de la biomasa es costoso debido a su volumen a granel, mientras que el combustible líquido a partir de biomasa es mucho más económico transportarlo , dijo.
“Material como el rastrojo de maíz y chips de madera tiene baja densidad energética “, dijo Agrawal. ” Tiene más sentido procesar la biomasa en combustible líquido con una plataforma móvil y luego llevar este tipo de combustible a una refinería central para su procesamiento posterior antes de utilizarlo en motores de combustión interna . ”
El nuevo método , llamado de “fast hydropyrolysis hydrodeoxygenation”, ltrabaja mediante la adición de hidrógeno en el reactor de procesamiento de la biomasa . El hidrógeno se utilizará en las plantas móviles se derivaría de gas natural o la propia biomasa. Sin embargo, Agrawal prevé el uso futuro de la energía solar para producir hidrógeno por la división de agua, por lo que la nueva tecnología es totalmente renovable .
El método, que tiene ahora el apodo de H2Bioil – pronunciada H Dos Bio Oil – se ha estudiado extensamente a través del modelado, y los experimentos están en curso en Purdue para validar el concepto.
Los resultados se detallan en un documento de investigación que aparecen publicados en línea en junio en la revista Environmental Science & Technology. El artículo fue escrito por el ex estudiante de doctorado en ingeniería química Navneet R. Singh, Agrawal, profesor de ingeniería química Fabio Ribeiro H. y W. Nicholas Delgass , la Maxine Spencer Nichols profesor de Ingeniería Química .
El artículo puede ser consultado en línea en http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es100316z
Agrawal, Ribeiro y Delgass están desarrollando reactores y catalizadores para demostrar experimentalmente el concepto. En otro documento por Agrawal y Singh abordan diversos procesos de biocombustibles, incluyendo “fast hydropyrolysis – hydrodeoxygenation”, también apareció en junio en la Revisión Anual de Ingeniería Química y Biomolecular . Este documento puede ser consultado en línea en http://arjournals.annualreviews.org/eprint/gmGjKYuY7iQexh8Dd7XT/full/10.1146/annurev-chembioeng-073009-100955
El documento de Environmental Science & Technology esboza el proceso, mostrando cómo una parte de la biomasa se utiliza como fuente de hidrógeno para transformar la biomasa restante en combustible líquido.
“Otra idea central de esta investigación es proporcionar directrices sobre el potencial de rendimiento de combustible líquido de diversos procesos de auto-contenido y los procesos aumentados, donde parte de la energía procede de fuentes que no son biomasa, como la energía solar y de combustibles fósiles como el gas natural “, Dijo Singh , quien ahora es un investigador que trabaja en Bayer CropScience .
El nuevo método podría producir el doble de biocombustibles tanto como las tecnologías actuales cuando el hidrógeno se obtiene a partir de gas natural y 1,5 veces el carburante líquido cuando el hidrógeno se deriva de una parte de la propia biomasa.
La biomasa, junto con el hidrógeno se utilizarán para alimentar un reactor de alta presión y se somete a un calentamiento extremadamente rápido , llegando a temperaturas de 500 grados centígrados, o más de 900 grados Fahrenheit en menos de un segundo . El hidrógeno que contiene el gas se produce para ” reformar ” el gas natural, con el escape caliente alimentado directamente en el reactor de biomasa.
“La biomasa se descompone en moléculas más pequeñas, en presencia de hidrógeno caliente y catalizadores adecuados “, dijo Agrawal. ” Los productos obtenidos a continuación, se condensaron en el aceite líquido para su posible utilización como combustible. Los gases no condensados como el metano, el monóxido de carbono, hidrógeno y dióxido de carbono, son separados y reciclados de nuevo al reactor de biomasa y el reformador . ”
Purdue ha presentado una solicitud de patente sobre el método.
El concepto general de la combinación de la biomasa y el hidrógeno libre de carbono para aumentar el rendimiento de combustible líquido ha sido pionera en Purdue . Los investigadores ya inventado un método llamado proceso de “híbridos de hidrógeno – carbono “, o H2CAR . Un comunicado de prensa que describe el proceso se encuentra en:
http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070314AgrawalBiomass.html
Tanto H2CAR y H2Bioil usan hidrógeno adicional para impulsar el rendimiento de combustible líquido . Sin embargo , H2Bioil es más económico y móvil que el H2CAR , dijo Singh.
“Se requiere menos hidrógeno, por lo que es más económico “, dijo. “Es de capital también menos intensa que en los procesos convencionales y se pueden construir en una escala menor, que es uno de los requisitos para la conversión de la biomasa de baja densidad de energía de combustible líquido. Por lo tanto H2Bioil ofrece una solución para el periodo provisional, cuando los precios del crudo podrían ser mayores, pero el gas natural y la biomasa para abastecer de hidrógeno a la H2Bioil podría ser económicamente competitivos. ”
La investigación fue financiada por el Departamento de Energía de EE.UU. , la National Science Foundation y de la Fuerza Aérea de los EE.UU. Oficina de Investigación Científica , y está afiliado con el Centro de energía de Discovery Park de Purdue .
Fuente: Boletín de prensa Universidad de Purdue
