{"id":131236,"date":"2011-06-10T15:50:36","date_gmt":"2011-06-10T14:50:36","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=131236"},"modified":"2011-06-10T15:50:36","modified_gmt":"2011-06-10T14:50:36","slug":"la-pirolisis-de-biomasa-un-clasico-revitalizado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2011\/06\/10\/131236","title":{"rendered":"La pirolisis de biomasa: un cl\u00e1sico revitalizado"},"content":{"rendered":"<p>La pirolisis es una trasformaci\u00f3n termoqu\u00edmica conocida desde la antig\u00fcedad, que en los \u00faltimos a\u00f1os ha despertado un renovado inter\u00e9s en la comunidad cient\u00edfica, ya que proporciona una opci\u00f3n viable para transformar los residuos agr\u00edcolas y forestales en combustibles l\u00edquidos de manera rentable, y de forma descentralizada.<\/p>\n<p>[Juan M. Coronado \u2013 IMDEA Energ\u00eda]<\/p>\n<p>La lignocelulosa es, con diferencia, el tipo de biomasa terrestre m\u00e1s abundante, barata y de crecimiento m\u00e1s r\u00e1pido. Desde un punto de vista qu\u00edmico, este componente estructural de las plantas es un material muy complejo, que est\u00e1 constituido por tres compuestos principales: celulosa (un pol\u00edmero cristalino de glucosa), hemicelulosa (un pol\u00edmero heterog\u00e9neo de hexosas y pentosas) y lignina (un pol\u00edmero muy entrelazado de fenoles sustituidos). Al contrario que los aceites vegetales, estos biopol\u00edmeros son bastante inertes qu\u00edmicamente, y tienen mucho mayor contenido de ox\u00edgeno (O\/C \u2248 1). La lignocelulosa se encuentra en abundancia en los residuos de la agricultura y la silvicultura (restos de poda, aserr\u00edn, paja de cereales\u2026). Por lo tanto, su posible uso para generaci\u00f3n de combustibles no interfer\u00eda con la producci\u00f3n de alimentos, y podr\u00eda contribuir a aumentar la rentabilidad de la agricultura en muchas zonas rurales. Estimaciones conservadoras de la capacidad de producci\u00f3n de este tipo de biomasa residual indican que solo en los Estados Unidos podr\u00edan estar disponibles unos 349 millones de toneladas\/a\u00f1o, y se podr\u00edan obtener 149 millones de toneladas\/a\u00f1o adicionales empleando cultivos\u00a0 espec\u00edficos en tierras marginales de baja calidad [1]. En el caso de Espa\u00f1a, hay un gran potencial para el aprovechamiento energ\u00e9tico de residuos forestales (estimado en m\u00e1s de 30 millones de toneladas\/a\u00f1o), que se pueden obtener principalmente en la franja norte del pa\u00eds, fundamentalmente a partir de plantaciones de \u00e1rboles de crecimiento r\u00e1pido [2].<\/p>\n<p>No obstante, para emplear la biomasa lignocelul\u00f3sica como materia prima para la producci\u00f3n de biocombustibles l\u00edquidos es necesario reducir la complejidad de estos biopol\u00edmeros, y transf\u00f3rmalos en mol\u00e9culas m\u00e1s simples. Dejando aparte los procesos enzim\u00e1ticos para la obtenci\u00f3n de bioetanol, las tecnolog\u00edas actuales para convertir lignocelulosa en combustibles l\u00edquidos implican principalmente dos procesos termoqu\u00edmicos: gasificaci\u00f3n, y pir\u00f3lisis. De entre ellos, la gasificaci\u00f3n probablemente proporciona probablemente la ruta m\u00e1s flexible para obtener combustibles qu\u00edmicamente equiparables a los obtenidos a partir de recursos f\u00f3siles. En la gasificaci\u00f3n la biomasa se convierte en un proceso a temperatura elevada en gas de s\u00edntesis (CO + H<sub>2<\/sub>), que posteriormente pueden transformarse en una amplia variedad de hidrocarburos por medio de la s\u00edntesis Fischer\u2013Tropsch. Una de las principales ventajas de este proceso es que pr\u00e1cticamente cualquier tipo de biomasa puede ser empleada, aunque la presencia de un importante porcentaje de impurezas y subproductos en la corriente de salida, as\u00ed como una relaci\u00f3n de CO\/H<sub>2<\/sub> insuficiente obliga a realizar tratamientos adicionales para acondicionar los gases. Como consecuencia la implantaci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda requiere desarrollar grandes plantas de producci\u00f3n de biocombustibles.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2011\/06\/Juan.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-131237\" title=\"Juan\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2011\/06\/Juan-300x212.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"212\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2011\/06\/Juan-300x212.png 300w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2011\/06\/Juan.png 653w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Evoluci\u00f3n anual del n\u00famero de publicaciones cient\u00edficas relacionadas con la pirolisis de la biomasa.<\/p>\n<p>Por el contrario, la pir\u00f3lisis es un proceso bastante simple y fiable, que permite el desarrollo de unidades de producci\u00f3n rentable en peque\u00f1a escala, capaces de procesar eficientemente unas pocas toneladas de biomasa por d\u00eda [3]. Como consecuencia existe un creciente inter\u00e9s en los \u00faltimos a\u00f1os por estos\u00a0 tratamientos, como se pone de manifiesto en la figura superior, que muestra la evoluci\u00f3n en los \u00faltimos a\u00f1os del n\u00famero de art\u00edculos cient\u00edficos relacionados con diferentes aspectos de la pir\u00f3lisis de biomasa. Esta tecnolog\u00eda fue optimizada en la d\u00e9cada de 1970 para maximizar el rendimiento de productos l\u00edquidos, dando lugar a lo que se conoce como pirolisis flash. En este proceso, la biomasa es tratada en \u00a0condiciones an\u00f3xicas (sin ox\u00edgeno) a temperaturas de 400\u2013650 \u00baC, con una velocidad de calentamiento muy elevada, (10<sup>3<\/sup>\u201310<sup>4<\/sup> C. s<sup>-1<\/sup>), seguido por la r\u00e1pida condensaci\u00f3n de los vapores. Carb\u00f3n (biochar) y bio-aceites (hasta un 80% de rendimiento) son los principales productos del proceso [4]. Los bio-aceites son l\u00edquidos de color marr\u00f3n oscuro, corrosivos y con olor a humo, que est\u00e1n formados por compuestos org\u00e1nicos polares (ca. 75\u201380 wt %) y agua (aprox. 20 a 25 wt %). La composici\u00f3n qu\u00edmica de los bio-aceites es muy compleja, ya que est\u00e1n constituidos por \u00a0una mezcla de m\u00e1s de 400 compuestos altamente oxigenados, incluyendo \u00e1cidos carbox\u00edlicos, alcoholes, aldeh\u00eddos, \u00e9steres, cetonas y especies arom\u00e1ticas, junto con algunos carbohidratos polim\u00e9ricos y fragmentos de lignina [5]. Los bio-aceites retienen hasta un 70% de la energ\u00eda almacenada en la biomasa (16 MJ\/Kg<sup>-1<\/sup>) pero presentan numerosos inconvenientes para su uso directo como combustibles. Entre ellas cabe destacar su elevada acidez (pH = 2-3), alta viscosidad (cP 35\u20131000 a 40 \u00b0 C), y reducida estabilidad qu\u00edmica. En consecuencia, el mayor reto tecnol\u00f3gico de esta tecnolog\u00eda es desarrollar rutas eficientes para refinar los bio-aceites y transformarlos en biocombustibles de altas prestaciones. Para ello, se est\u00e1n investigando actualmente distintas rutas catal\u00edticas orientadas a reducir el contenido de ox\u00edgeno de los bio-aceites y aumentar su poder calor\u00edfico y estabilidad.<\/p>\n<p><strong>References<\/strong><\/p>\n<p>1.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 N.R. Singh, W. N. Delgass, F. H. Ribeiro, R. Agrawal Environ. Sci. Technol. 44 (2010) 5298<\/p>\n<p>2.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 A. G\u00f3mez, J, Zubizarreta, M. Rodrigues, C. Dopazo, N. Fueyo, Resour. Conserv. Recy. 54 (2010) 972<\/p>\n<p>3.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Y.-C. Lin and G. W. Huber, Energy Environ. Sci., 2 (2009) 68<\/p>\n<p>4.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 A.V. Bridgwater, G.V.C. Peacocke, Energy Fuels, 18(2) (2004) 590-598<\/p>\n<p>5.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 L. Tock, M. Gassner and F. Mar\u00e9chal, Biomass Bioenergy, 34(12) (2010)\u00a0 1838<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La pirolisis es una trasformaci\u00f3n termoqu\u00edmica conocida desde la antig\u00fcedad, que en los \u00faltimos a\u00f1os ha despertado un renovado inter\u00e9s en la comunidad cient\u00edfica, ya que proporciona una opci\u00f3n viable para transformar los residuos agr\u00edcolas y forestales en combustibles l\u00edquidos de manera rentable, y de forma descentralizada.<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,544,663,550,547,1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131236"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131236"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131236\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":131238,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131236\/revisions\/131238"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131236"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131236"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131236"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}