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Catalytic Partial Oxidation of Bio Gas and Reforming of Pyrolysis Oil (Bio Oil) for an Autothermal Synthesis Gas Production and Conversion into Fuels

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Una planta de conversión de biomasa para la producción de combustible líquido sintético sostenible

Un proyecto financiado con fondos europeos diseñó unos novedosos nanocatalizadores a fin de desarrollar un proceso modular e integrado de gran eficacia para la producción de combustibles a partir de fuentes de energía renovables.

Energía

El cambio climático y el aumento de la población requieren del empleo de fuentes de energía más sostenibles. Si bien este problema constituye una demanda importante de la sociedad, es solo uno de los muchos retos que afronta la industria petroquímica. El aumento de la competencia y la dependencia de fuentes externas, el aumento de los costes y la presión para reducir el impacto medioambiental de los procesos empleados son algunos de los retos adicionales que esta industria debe hacer frente actualmente. Para satisfacer las demandas medioambientales, económicas y sociales, este sector debe desarrollar métodos sostenibles de producción de combustibles. Bajo los auspicios del proyecto financiado con fondos europeos BIOGO-FOR-PRODUCTION, quince socios de ocho países unieron fuerzas en aras de transformar sustancialmente los procesos de producción y llevar a cabo estas mejores esenciales. Transformar biogás en gasolina El proyecto se centró en el desarrollo de un método integral, coherente y holístico para transformar la producción de biocombustibles a partir de fuentes renovables. Los socios del proyecto emplearon una tecnología novedosa para crear catalizadores a nanoescala con una menor dependencia de los metales preciosos y materiales de tierras raras, así como métodos industriales innovadores para capa etapa de producción. «En el marco del proyecto BIOGO-FOR-PRODUCTION, hemos diseñado un proceso para la conversión de bioaceites y biogás de origen renovable en gas de síntesis que, seguidamente, es transformado mediante catálisis en biocombustibles y productos químicos elementales. Este proceso sostenible no depende de combustibles fósiles», comenta Gunther Kolb, coordinador del proyecto. Los investigadores emplearon biogás enriquecido con hidrógeno, que se transformó fácilmente en gas de síntesis mediante rutas de reformado autotérmico o rutas exotérmicas y endotérmicas combinadas. El exceso de hidrógeno y calor se empleó adicionalmente para transformar aceite de pirólisis en gas de síntesis para, posteriormente, producir una mezcla adecuada para la síntesis de metanol. Finalmente, el metanol se transformó en un combustible líquido, la gasolina sintética, empleando catalizadores adecuados. La producción de combustibles sintéticos a partir de fuentes renovables constituirá una contribución de gran valor para satisfacer de manera sostenible las demandas energéticas. «A diferencia de la reacción catalítica convencional de Fischer-Tropsch, empleada actualmente para producir combustibles sintéticos derivados de hidrocarburos, la cadena de procesos de BIOGO-FOR-PRODUCTION promete una mayor eficacia de carbono, eficacia energética, seguridad de suministro y una mejor relación coste-beneficio», añade Gunther. Nanotecnología para biocombustibles Los socios del proyecto trabajaron en aras de mejorar los catalizadores disponibles para cada una de las cuatro etapas principales del proceso de producción. Además, emplearon técnicas novedosas para mejorar el rendimiento total como la pulverización catódica por haz de iones. Esta técnica implica la expulsión de pequeños grupos de átomos que se depositan sobre la superficie de un material de soporte con una gran área de superficie. Los nuevos catalizadores estables desarrollados limitaron la formación de hidrocarburos de cadena ligera, especialmente metano. El equipo también diseñó un nuevo sistema que cuenta con una mayor tasa de deposición de «nanoclusters», aproximadamente de dos a tres órdenes de magnitud mayor que un sistema convencional de investigación como el que puede encontrarse actualmente en los laboratorios universitarios. Esto le confiere una mayor utilidad para su uso en la industria. El equipo de BIOGO-FOR-PRODUCTION únicamente evaluó su cadena de procesos a pequeña escala. La miniplanta funciona según un ciclo cerrado, que es idóneo para la producción de compuestos químicos, y puede servir como futura instalación base para las plantas modulares de producción de combustibles. Los investigadores también han llevado a cabo la producción de catalizadores a escala piloto y demostrado su potencial de producción para una rápida industrialización.

Palabras clave

BIOGO-FOR-PRODUCTION, combustible sintético, biocombustibles, nanocatalizadores, biogás, combustible líquido, gasolina sintética

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