24 de Octubre de 2011.
Los investigadores han estado interesados en los productos de desecho como fuente de biocombustibles. En Maine, los artículos de desecho podrían incluir copas de los árboles y ramas consideradas por la industria de productos forestales como inutilizables y, a menudo quedan en el bosque.
Un ingeniero de la Universidad de Maine y su equipo de investigación han, sin embargo, descubierto un nuevo proceso químico revolucionario capaz de transformar los residuos forestales, junto con otros materiales como residuos sólidos urbanos, hierbas y desechos de construcción, en un combustible de hidrocarburo.
Un ingeniero de la Universidad de Maine y su equipo de investigación han, sin embargo, descubierto un nuevo proceso químico revolucionario capaz de transformar los residuos forestales, junto con otros materiales como residuos sólidos urbanos, hierbas y desechos de construcción, en un combustible de hidrocarburo.
Teniendo en cuenta la cantidad de madera en Maine - incluyendo alrededor de 6 millones de toneladas verdes de biomasa disponible adicional, de acuerdo a una evaluación del 2008 del Servicio Forestal de Maine de la Disponibilidad de Biomasa Sostenible , el nuevo combustible tiene la posibilidad de 120 millones de galones por año de gasolina, diesel, calefacción de petróleo y las mezclas de kerosene, mientras que proporciona todas las necesidades de vapor y electricidad de las plantas procesadoras. Además, la industria del transporte de EE.UU., que es dependiente de los combustibles de hidrocarburos, debido a su alta densidad de energía, podrían beneficiarse de este hallazgo revolucionario.
Basado en una plataforma mixta-carboxilato, el nuevo combustible fue desarrollado por M. Clayton Wheeler, profesor asociado de ingeniería química y biológicas de la UMaine, y los estudiantes de pregrado en su laboratorio. El combustible se ha determinado que tiene una serie de propiedades que lo hacen más adecuado para servir como un combustible drop-in - que se refiere a la facilidad con la que se puede utilizar en una serie de tanques de combustible y tuberías - que muchos de los combustibles de hidrocarburos que están siendo ampliamente investigados e incluso que aquellos actualmente estan en el mercado.
En una primera ronda de análisis, el combustible de la UMaine se le encontró que tiene el punto de ebullición que abarcan los de combustible para aviones, diesel y gasolina. Un mayor refinamiento para cumplir con las normas de emisiones sería necesario a fin de utilizar el combustible de la UMaine en vehículos que circulan por la vía pública, pero Wheeler cree que el combustible puede ser refinado tan simple como cualquier otro combustible corriente en una refinería estándar.
El proceso por el cual se crea el combustible, conocido como desoxigenación térmica o TDO (por su sigla en inglés), es relativamente simple, dice Wheeler, y trabajará en la celulosa que se encuentra en la madera o de otras sustancias que contienen celulosa o hidratos de carbono.
"El proceso es único", dice Wheeler. "Nadie en el mundo está haciendo esto."
"El proceso es único", dice Wheeler. "Nadie en el mundo está haciendo esto."
El proceso de TDO se inicia con la conversión de celulosa en ácidos orgánicos. Los ácidos se combinan con hidróxido de calcio para formar una sal de calcio. Esta sal es calentada a 450 grados Celsius (900 grados Fahrenheit) en un reactor, que constantemente agita la sal. Esto produce una reacción que resulta en un aceite de color ámbar oscuro.
La reacción elimina casi todo el oxígeno del aceite, que es un paso clave que distingue a TDO (por su sigla en inglés) de otros procesos de biocombustibles. El oxígeno se extrae tanto del dióxido de carbono como del agua, y sin necesidad de ninguna fuente externa de hidrógeno para eliminar el oxígeno. Por lo tanto, la mayor parte de la energía en la fuente de celulosa original se encuentra en el nuevo combustible.
"La biomasa tiene una gran cantidad de oxígeno en el. Todo el oxígeno es un peso muerto y no proporciona ninguna energía cuando usted va a utilizarlo como un combustible ", dice Wheeler. "Si usted va a hacer un combustible de hidrocarburo, una de las cosas que tiene que hacer es eliminar el oxígeno de la biomasa. Usted puede hacerlo mediante el uso de hidrógeno, que es caro y también disminuye la eficiencia energética de su proceso. Así que si hay una manera de eliminar el oxígeno de la biomasa químicamente, entonces usted lo ha densificado de forma significativa. Nuestro aceite tiene menos del 1 por ciento oxigenado. Nadie más ha hecho algo como esto. "
Investigadores del laboratorio de Wheeler en la UMaine recientemente utilizaron sin purificar, carboxilatos mezclados que se produjeron a partir de residuos de tienda de comestibles, tales como cáscaras de plátano, cajas de cartón y estantes de madera para realizar con éxito un lote del combustible. El uso de los residuos sólidos municipales ilustra otro punto importante sobre el potencial del combustible de la UMaine - que no requiere una fuente de celulosa sin contaminar, lo que hace que el proceso TDO (por su sigla en inglés) y el aceite resultante sea aún más atractivo. Muchos otras vías a los hidrocarburos requieren materias primas o productos intermedios purificados, lo que añade más complejidad y el coste de sus procesos.
"No es necesario madera natural o celulosa pura", dice Wheeler. "Cada vez que pueda usar algo sin tener que separarlo, se reducen sus costos."
Wheeler y su equipo ya tiene la capacidad de producir varios litros de combustible por mes en el laboratorio. El proceso puede ser ampliado con el equipo y los productos químicos comúnmente encontrados en las instalaciones, tales como algunas plantas de celulosa.
Wheeler y su equipo ya tiene la capacidad de producir varios litros de combustible por mes en el laboratorio. El proceso puede ser ampliado con el equipo y los productos químicos comúnmente encontrados en las instalaciones, tales como algunas plantas de celulosa.
Fuente: U. de Maine.
Observar video en Youtube:
http://www.youtube.com/watch?v=AW51_zbaPtc&feature=youtu.be
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