{"id":132031,"date":"2013-05-17T08:00:06","date_gmt":"2013-05-17T07:00:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=132031"},"modified":"2013-05-13T12:02:12","modified_gmt":"2013-05-13T11:02:12","slug":"aprovechamiento-de-biomasa-lignocelulosica-proceso-biofine","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2013\/05\/17\/132031","title":{"rendered":"Aprovechamiento de biomasa lignocelul\u00f3sica: proceso BIOFINE"},"content":{"rendered":"

El proceso Biofine, propiedad de Biofine Renewables (Waltham, Massachusetts, EE.UU.) una compa\u00f1\u00eda de desarrollo de tecnolog\u00eda para procesos de biorrefiner\u00eda, se presenta como una tecnolog\u00eda eficaz, desde el punto de vista econ\u00f3mico y de emisiones de carbono, para la conversi\u00f3n de materia lignocelul\u00f3sica renovable en productos qu\u00edmicos y combustibles tradicionalmente preparados a partir de combustibles f\u00f3siles. El proceso propuesto presenta un ciclo de vida del carbono con un ahorro pr\u00f3ximo al 100% con respecto a la producci\u00f3n equivalente a partir de materias primas f\u00f3siles. <\/em><\/p>\n

Autor: [Gabriel Morales, Universidad Rey Juan Carlos]<\/strong><\/p>\n

Proceso Biofine<\/strong><\/p>\n

El proceso Biofine es un proceso de hidr\u00f3lisis \u00e1cida para la conversi\u00f3n de celulosa en \u00e1cido levul\u00ednico, una mol\u00e9cula plataforma con docenas de usos potenciales conocidos. Como subproducto se obtiene \u00e1cido f\u00f3rmico, pudi\u00e9ndose obtener tambi\u00e9n furfural si la materia prima contiene hemicelulosa. Es un proceso termoqu\u00edmico sencillo que permite la conversi\u00f3n de celulosa a partir de una amplia variedad de materias primas. Se trata de un proceso de hidr\u00f3lisis, por lo que la presencia de agua (hasta un 50% en peso) en la materia prima no es un problema para la econom\u00eda del sistema. Al tratarse de un sistema qu\u00edmico no necesita tiempos largos de reacci\u00f3n como los procesos enzim\u00e1ticos o de fermentaci\u00f3n biol\u00f3gica utilizados. De hecho, la reacci\u00f3n se produce en cuesti\u00f3n de minutos, reduciendo considerablemente la inversi\u00f3n y el tama\u00f1o de la instalaci\u00f3n.<\/p>\n

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Figura 1<\/strong>. Diagrama del proceso Biofine (www.mainebioproducts.com<\/a>)<\/p>\n

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Qu\u00edmica del proceso:<\/strong><\/p>\n

El proceso funciona mediante la \u201cruptura\u201d de cualquier materia lignocelul\u00f3sica de partida en presencia de un catalizador \u00e1cido mineral (p.ej. \u00e1cido sulf\u00farico) diluido en agua, y empleando una temperatura moderada con un dise\u00f1o de reacci\u00f3n basado en un reactor dual que permite una elevada producci\u00f3n con un alto rendimiento. La fracci\u00f3n de celulosa es transformada en \u00e1cido levul\u00ednico y \u00e1cido f\u00f3rmico, mientras que la fracci\u00f3n de hemicelulosa se descompone en furfural, que se puede aprovechar como tal o que puede convertirse a su vez en \u00e1cido levul\u00ednico. Cada uno de estos productos primarios presenta potencial como \u201cplataforma\u201d para la producci\u00f3n de otros productos de valor a\u00f1adido. La lignina, junto con otros componentes inertes de la biomasa, se extrae en forma de alquitr\u00e1n de alto contenido en carbono que puede valorizarse energ\u00e9ticamente o transformarse en otros productos (negro de humo, carb\u00f3n activado, fibra de carbono, etc.).<\/p>\n

La tecnolog\u00eda se basa en un sistema de reacci\u00f3n continua de dos etapas que opera a las condiciones de temperatura, concentraci\u00f3n de catalizador \u00e1cido y tiempo de residencia adecuados para obtener elevados rendimientos de \u00e1cido levul\u00ednico, \u00e1cido f\u00f3rmico y furfural. Las condiciones de operaci\u00f3n t\u00edpicas son:<\/p>\n

Temperatura: de 190 a 220 \u00baC<\/p>\n

Concentraci\u00f3n de \u00e1cido: de 1 a 5 % en peso<\/p>\n

Tiempo de residencia: 15 minutos (total de las dos etapas de reacci\u00f3n)<\/p>\n

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Figura 2<\/strong>. Planta piloto del proceso Biofine (Old Town, Maine, EE.UU.)<\/p>\n

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Ventajas tecnol\u00f3gicas<\/strong><\/p>\n

Empleando solo calor y presi\u00f3n en un entorno qu\u00edmico cuidadosamente controlado, el proceso Biofine de conversi\u00f3n de lignocelulosa evita muchos de los problemas que afectan a otros procesos de conversi\u00f3n de biomasa. Los procesos de gasificaci\u00f3n que convierten la biomasa en un gas y que a continuaci\u00f3n transforman catal\u00edticamente el gas en combustibles l\u00edquidos se pueden ver afectados por la variabilidad natural de la biomasa. Por otro lado, la conversi\u00f3n biol\u00f3gica afronta el reto de crear microorganismos que puedan digerir y soportar la variedad de materias primas y contaminantes naturales.<\/p>\n

Ventajas en la materia prima<\/strong><\/p>\n

Una de las principales ventajas de este proceso es la flexibilidad en la materia prima. Se puede emplear cualquier tipo de biomasa con celulosa suficiente (o cualquier otro carbohidrato), incluyendo residuos forestales de bajo coste, astillas de \u00e1rbol enteras, residuos agr\u00edcolas, restos de comida, papel reciclado, incluso residuos s\u00f3lidos urbanos clasificados.<\/p>\n

Estrategia de desarrollo<\/strong><\/p>\n

Los proyectos actualmente planteados emplear\u00edan biomasa forestal y residuos org\u00e1nicos para producir \u00e1cido levul\u00ednico, que se transformar\u00eda mediante reacci\u00f3n con etanol en levulinato de etilo, compuesto con excelentes propiedades como biocombustible. El \u00e1cido f\u00f3rmico y el furfural se vender\u00edan a la industria qu\u00edmica, y el alquitr\u00e1n carbonoso se podr\u00eda quemar en la propia instalaci\u00f3n para generar vapor y energ\u00eda para el proceso.<\/p>\n

Se contempla la construcci\u00f3n de una primera instalaci\u00f3n de este tipo (biorrefiner\u00eda) de gran capacidad para reducir los costes unitarios, lo que requerir\u00e1, en primer lugar, una salida comercial para el \u00e1cido levul\u00ednico producido. No obstante, el inter\u00e9s en este producto ha aumentado enormemente en los \u00faltimos a\u00f1os. El reto actual se encuentra en encontrar la financiaci\u00f3n necesaria para la construcci\u00f3n de la primera instalaci\u00f3n de este tipo, y por ello la empresa Biofine Renewables se ha centrado en minimizar tanto los costes de inversi\u00f3n como los riesgos t\u00e9cnicos.<\/p>\n

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