Avances en la tecnología de pirolisis flash de biomasa

[Autor: Juan M. Moreno-Investigador Senior del Instituto IMDEA Energía]

En el mes de octubre pasado se publicó la última newsletter del Task 34 de IEA Bioenergy. (http://task34.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2016/10/Issue-39-Task-34-Newslettter-Oct-2016.pdf) En esta publicación se recogen entre otras, noticias relativas a desarrollo del mercado de bio oil (la elaboración de una norma europea ( EN 16900) para uso de bio-oil de pirólisis en calderas industriales y  nuevo proyecto H2020 para utilización de bio oil en calefacción residencial ( Residue2Heat)) y al proceso y mejoras tecnológicas del mismo (base de datos actualizada con las plantas demo de pirólisis en el mundo,  nuevo desarrollo de ECN de un  proceso integrado ( PYRENA) de pirólisis catalítica y  nueva instalación a escala piloto para producción de hidrocarburos en proyecto del DoE).

Norma EN16900: La aplicación de la tecnología de pirólisis flash para conversión de biomasa en líquidos cuenta en Europa con dos plantas comerciales, una en Finlandia (Fortum) y otra en Holanda (Empyro) que son las primeras de su categoría.  La fracción líquida del proceso, conocida por sus siglas en inglés como Fast pyrolysis bio oil (FPBO), tiene un primer uso como combustible para calderas y en general para motores de combustión interna estacionarios y al igual que ocurre con el resto de combustibles, es preciso disponer de la correspondiente norma en base a la cual certificar la adecuación al uso de este biocombustible a la aplicación.

La elaboración de esta norma, corre a cargo del WG41 dentro del Comité Técnico CEN/TC019 y se espera la publicación de la norma EN16900 en este año 2017. En esta norma se especificarán los requerimientos y métodos de ensayo para uso en calderas industriales (>1 MW de capacidad térmica), no para uso doméstico. Entre las propiedades requeridas para el uso, se especificarán valores como poder calorífico, contenido en agua, pH, densidad, punto de congelación y contenido en nitrógeno y en cuanto a requerimientos respecto de emisiones y quemadores, se definirán dos grados que requerirán diferente grado de tratamiento de gases de combustión. Estos grados, se definirán en función de propiedades tales como viscosidad cinemática, contenido en azufre, sólidos, cenizas y metales como Na, K, Ca y Mg.

Nuevo proyecto Residue2Heat (H2020): con participación de 9 socios de 5 países, dentro de la categoría RIA y con el objetivo de desarrollar el concepto para utilización en calefacción residencial del bio oil de pirólisis. Los retos del proyecto incluyen la revalorización y reciclado de subproductos, nuevos conceptos de quemadores, estandarización del combustible, …

Base de datos de plantas demo de pirólisis elaborada por IEA Bioenergy Task 34: (http://demoplants21.bioenergy2020.eu/projects/displaymap/twhWVt)  en la que se recogen referencias de más de 30 instalaciones con ubicación geográfica, tecnología en desarrollo, materias primas, productos , inversión, etc.

PYRENA: Nuevo esquema de proceso desarrollado por ECN que combina la pirólisis catalítica con gasificación y combustión optimizando el balance de calor y con producción de bio oil de mejor calidad tanto para su integración en refinerías como para su utilización en producción de químicos de alto valor añadido como azúcares, fenoles, etc. (https://www.ecn.nl/publicaties/PdfFetch.aspx?nr=ECN-L–15-086)

Nueva instalación piloto para upgrading de productos de pirólisis: en colaboración con GRACE y ZETON, se ha construido un nuevo sistema experimental en el que se acopla la pirólisis de biomasa con el reactor” Davison Circulating Riser Reactor (DCR)” y ensayo en este último de diferentes catalizadores desarrollados por Johnson Matthey, NREL y WR Grace. Una vez completados los ensayos, se pasará a planta de NREL con capacidad para procesar 500 kg biomasa/día. La ventaja esperada con esta nueva tecnología es la integración de la pirolisis con procesos existentes en refinería y la consecuente reducción de costes. Se estima que la aplicación a las 110 unidades de FCC existentes en USA permitiría la producción de 8 billones de galones/año de biocombustibles.

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