¿Qué son los biocombustibles celulósicos y cómo se fabrican?

Existen varios tipos de biocombustibles elaborados a partir de materias primas que se pueden regenerar. Hoy vamos a hablar de eso Biocombustibles celulósicos. Este tipo de combustible proviene de residuos agrícolas de rápido crecimiento, madera y pasto, que se pueden convertir en una variedad de biocombustibles, incluidos los combustibles para aviones.

En este artículo describiremos qué son los biocombustibles celulósicos y qué propiedades tienen.

¿Qué son los biocombustibles celulósicos?

Para la sociedad actual debe quedar claro que tenemos que salir del ámbito petrolero. La dependencia de este combustible fósil conlleva riesgos intolerables para la seguridad nacional, económica o ecológica. Sin embargo, el modelo económico actual no detiene su uso combustibles fósiles. Para encontrar nuevas fuentes de energía renovable, se debe descubrir un nuevo medio que pueda impulsar la flota de vehículos del mundo, ya que es la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Puede destilar biocombustibles de prácticamente cualquier cosa que sea o haya sido vegetal. La primera generación proviene de biomasa comestible, principalmente maíz y soja, caña de azúcar y remolacha. Son los frutos que están más a mano en un bosque de biocombustibles potenciales ya que predomina la tecnología necesaria para extraerlos.

Hay que decirlo Estos biocombustibles no son una solución permanente en el tiempo. Las tierras agrícolas existentes son necesarias y solo se podrían producir biocombustibles para satisfacer el 10% de las necesidades totales de combustibles líquidos de los países más desarrollados. La demanda de cosechas mayores encarece el forraje y cuesta algunos comestibles, aunque no tanto o como habría pensado la prensa hace unos años. Una vez que se tienen en cuenta las emisiones totales contenidas en los biocombustibles de primera generación, ya no es tan respetuoso con el medio ambiente como nos gustaría.

Balance de emisiones de gases de efecto invernadero

Esta desventaja en el equilibrio de los gases de efecto invernadero en la atmósfera entre la absorción y la generación se puede reducir mediante el uso de biocombustibles de segunda generación derivados de materiales celulósicos. Estos materiales celulósicos son: Residuos de madera como aserrín y residuos de construcción, agrícolas como tallos de maíz y paja de trigo. También encontramos cultivos energéticos, es decir, plantas que crecen rápidamente y contienen material en gas o que se siembran específicamente para la producción de biocombustibles.

La principal ventaja de estos cultivos energéticos es que cuestan poco durante su producción. Simplemente abundante y no afecta la producción de alimentos, que es vital. La mayoría de los cultivos energéticos se pueden cultivar en áreas marginales que no se utilizan para la agricultura. Algunos de estos pastos renovables de rotación corta pueden descontaminar el suelo a medida que crecen.

Producción de biocombustibles a base de celulosa

Es posible cosechar de forma sostenible grandes cantidades de biomasa para la producción de combustible. Existen algunos estudios que confirman que al menos en Estados Unidos se pueden producir al menos 1.200 millones de toneladas de biomasa de celulosa seca anualmente sin reducir la biomasa disponible para el consumo humano, la ganadería y la exportación. Con este Cada año se podrían obtener más de 400.000 millones de litros de biocombustibles. Esta cantidad es la mitad del consumo anual actual de gasolina y diesel en los Estados Unidos.

Esta biomasa generada se puede convertir en cualquier tipo de biocombustible: Etanol, gasolina ordinaria, diésel e incluso combustible para aviones. Los granos de maíz fermentados son mucho más fáciles de descomponer que los tallos de celulosa donados, pero recientemente se han logrado grandes avances. Los ingenieros químicos tienen poderosos modelos informáticos de química cuántica que pueden usarse para construir estructuras que pueden usarse para controlar reacciones a nivel atómico. Estos estudios pretenden extender pronto las técnicas de conversión al campo de las refinerías. La era del combustible celulósico está ahora a la mano.

Después de todo, el propósito natural de la celulosa es formar la estructura de una planta. Esta estructura está formada por andamios rígidos de moléculas entrelazadas que apoyan el crecimiento vertical y resisten tenazmente la descomposición biológica. Liberar la energía que contiene la celulosa para desenredar el nudo molecular creado por la evolución.

Proceso de generación de electricidad utilizando biomasa celulósica

El proceso comienza con la descomposición de la biomasa sólida en moléculas más pequeñas. Estas moléculas se refinan aún más para tener combustibles. Los métodos suelen clasificarse según la temperatura. Contamos con los siguientes métodos:

  • El método de baja temperatura: Este método funciona a temperaturas entre 50 y 200 grados y produce azúcares que pueden fermentar en etanol y otros combustibles. Lo hace de manera muy similar al tratamiento actual del maíz y la caña de azúcar.
  • El método de alta temperatura: Este método funciona a temperaturas entre 300 y 600 grados y se obtiene un bioaceite que se puede refinar para la producción de gasolina o diésel.
  • El método de muy alta temperatura: Este método funciona a temperaturas superiores a 700 grados. Este proceso crea un gas que se puede convertir en combustible líquido.

Actualmente no se sabe qué método se puede utilizar para convertir la cantidad máxima de energía almacenada en combustible líquido al menor costo posible. Es posible que deban seguirse diferentes caminos para diferentes materiales de biomasa celulósica. Tratamiento tambien Las altas temperaturas pueden ser mejores para los bosques, mientras que las bajas temperaturas son las mejores para los pastos.. Todo depende de la cantidad de material que deba reducirse para producir el biocombustible.

En resumen, la celulosa se compone de átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. La gasolina, a su vez, se compone de carbono e hidrógeno. La conversión de celulosa en biocombustibles consiste entonces en eliminar el oxígeno de la celulosa para obtener moléculas de alta densidad energética que contienen solo carbono e hidrógeno.

Espero que con esta información pueda aprender más sobre los biocombustibles celulósicos.

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