Optimizando el concepto de biorrefinería

Autores:  Esperanza Montero y Diego Iribarren-Instituto IMDEA Energía

El creciente interés social por los problemas energéticos y ambientales que acucian a la población mundial ha impulsado la investigación en nuevos procesos sostenibles para satisfacer las necesidades eléctricas, térmicas y de transporte. A pesar de los esfuerzos realizados hasta la fecha, los combustibles fósiles siguen siendo insustituibles en el mercado, con el petróleo acaparando más de un 30% del consumo energético mundial en 2014. Aunque cabría esperar que el consumo futuro de combustibles fósiles disminuyera como consecuencia de factores como el cambio climático y la seguridad de suministro, en la actualidad se observa una situación difusa propiciada por la caída del precio del barril de petróleo, hecho que se espera sea tan solo un paréntesis en el camino hacia la situación esperada como respuesta a las políticas orientadas al desarrollo sostenible y la externalización de costes.

Entre el conjunto de soluciones planteadas para afrontar estos problemas, se destaca aquí la utilización de biomasa lignocelulósica (residual o procedente de cultivos energéticos) con fines energéticos. Así, el concepto “biorrefinería” trata  de mitigar las emisiones contaminantes a la atmósfera, mejorar la seguridad de suministro y promover el desarrollo económico de las zonas rurales. Este concepto se centra en la generación de combustibles líquidos, productos químicos y materiales mediante distintas vías de transformación de la biomasa, persiguiendo además la autosuficiencia en cuanto a la satisfacción interna de los requerimientos térmicos y eléctricos de los procesos implicados. Como se observa en la figura, existen distintas vías de conversión de la biomasa en los productos de interés. Entre las rutas de transformación más importantes se incluyen procesos de descomposición térmica de la materia prima como la pirólisis y procesos biológicos por acción de microorganismos o enzimas como la fermentación. Además, los subproductos generados pueden ser susceptibles de aprovechamiento como materia prima en otros procesos en los que se obtengan productos de alto valor añadido.

En la Unidad de Análisis de Sistemas del Instituto IMDEA Energía se está trabajando en el diseño, simulación y análisis integral de una biorrefinería versátil que opere en función de la demanda del mercado y que mejore la competitividad de la misma respecto a otros sistemas convencionales. En este marco, y dentro del programa de investigación ResToEne-2-CM (S2013/MAE2882), se aborda, por ejemplo, la simulación y análisis tecnoeconómico y ambiental de procesos termoquímicos mediante pirólisis catalítica de biomasa lignocelulósica. Se espera que estos avances en el campo de análisis de sistemas contribuyan significativamente a acercar el concepto de biorrefinería a una implementación efectiva que favorezca la sostenibilidad del sistema energético futuro.  

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