Plataformas de biorrefinería – Aceite de pirólisis / Biopetróleo / Biocrudo
PLATAFORMAS DE BIORREFINERÍA
Concepto
- El aceite de pirólisis, también conocido como biopetróleo o petróleo biobasado, se obtiene por la descomposición termoquímica de la biomasa sólida en ausencia de oxígeno para evitar la combustión.
- La composición y características del aceite de pirólisis pueden variar dependiendo de varios factores: materia prima, tipo de reactor, condiciones de operación… Pero, es posible resaltar algunas características comunes: aspecto entre marrón rojizo oscuro y verde oscuro y olor acre característico a humo; baja viscosidad; altamente corrosivo por su bajo pH; inestable debido a la polimerización de varios compuestos (fenómeno de envejecimiento que provoca un aumento de la viscosidad y una disminución de la volatilidad); miscible con disolventes polares pero totalmente inmiscible con petróleo fósil debido a su naturaleza polar; bajo contenido en cetanos (entre 10 y 25).
- Al ser el resultado directo de la descomposición térmica de la biomasa, su análisis elemental es mucho más parecido a ella que al petróleo fósil. Está compuesto por mezclas complejas que pueden incluir varios cientos de compuestos (ácidos carboxílicos: 4-6% en peso; aldehídos, cetonas, furanos, piranos, fenoles monoméricos: 15-20% en peso; azúcares: 25-35% en peso; agua: 20-30% en peso; lignina pirolítica, extractos, sólidos, productos de polimerización: 20-25% en peso).
- Cuando el líquido se produce por licuefacción hidrotermal de biomasa (proceso pirolítico específico que tiene lugar en un medio acuoso), suele denominarse como biocrudo o crudo biobasado. Tiene propiedades más cercanas al petróleo que los aceites de pirólisis, pero no es un equivalente directo del crudo de petróleo.
Aplicaciones
- Generación directa de calor y energía. La combustión directa de petróleo biobasado para generar calor o electricidad es su uso más obvio y ha sido ampliamente probado en calderas, motores y turbinas. En comparación con los combustibles fósiles, tiene emisiones mucho más bajas de compuestos de azufre. Sin embargo, debido a su heterogeneidad, viscosidad y naturaleza corrosiva, la mayoría de los equipos requieren algunas modificaciones para mejorar su eficiencia. En la norma ASTM D7544, hay indicaciones sobre las especificaciones que deben cumplir los grados de biocombustible de pirólisis de biomasa para uso industrial.
- Producción de biocombustibles. Como el aceite biobasado es inmiscible con combustibles fósiles y su uso directo como combustible líquido no es factible debido a su alto contenido de agua y bajo pH, se pueden realizar diferentes procesos físicos y químicos para mejorarlo como combustible para el transporte: reducción del contenido de cenizas; adición de disolventes polares; adición de tensioactivos; destilación; hidrotratamiento.
- Generación de productos químicos biobasados e ingredientes alimentarios. Después de la pirólisis, el aceite se puede fraccionar fácilmente en tres corrientes de productos: lignina pirolítica (sustituto potencial del fenol fósil en resinas de fenol/formaldehído y precursor del betún biobasado), azúcares pirolíticos (fuente renovable para la fermentación) y una fase acuosa que contiene compuestos orgánicos más pequeño (por ejemplo, el ácido acético se puede purificar mediante una etapa de extracción seguida de una destilación simple). Además, se pueden extraer productos químicos e ingredientes alimentarios específicos.
