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BIOREFINERY PLATFORMS

IEA Bioenergy Task 42 has developed a classification scheme to describe different biorefineries. The classification of a biorefinery consists of the following features: platforms, feedstocks, products and processes. With the combination of these features, different biorefinery configurations can be described and named in a consistent manner. The most important feature is the platform. Platforms are intermediates which link feedstocks and final products. The platform concept is similar to that used in the petrochemical industry, where the crude oil is fractionated into a large number of intermediates that are further processed to final energy and chemical products. The platforms are recognized as the main pillars of this biorefinery classification, since they might be reached via different conversion processes applied to various raw materials. 
IEA Bienergy Task 42 ha desarrollado una clasificación para definir los diferentes tipos de biorrefinerías. Dicha clasificación se basa en cuatro características: plataformas, materias primas, productos y procesos. Con la combinación de estas características, las diferentes configuraciones de biorrefinerías pueden ser descritas y nombradas de un modo consistente. La característica más determinante es la plataforma. Las plataformas son grupos de productos intermedios a través de los cuales se puede llegar de unas materias primas a unos productos finales. Se trata de un concepto similar al que se utiliza en la industria petroquímica convencional, donde el petróleo es fraccionado en un gran número de productos intermedios que son posteriormente procesados para obtener energía y productos químicos. Se puede decir que las plataformas son los verdaderos pilares de este tipo de clasificación de las biorrefinerías ya que se puede llegar a ellas aplicando diferentes procesos de conversión a varios tipos de materias primas. 

In this section, you can find for each platform: a short description of its main characteristics and links related to this platform from this blog and other interesting resources. 
En esta sección, puedes encontrar para cada plataforma: una descripción breve de sus principales características y links a entradas del blog y a otros recursos interesantes relacionados con esa plataforma. 

1. SYNGAS PLATFORM / PLATAFORMA DE GAS DE SÍNTESIS
Synthesis gas (syngas) is a mixture of mainly carbon monoxide and hydrogen. It is produced by subjecting biomass to thermal degradation in the presence of an externally supplied oxidizing agent (air, steam or oxygen) in a process known as gasification. After cleaning, the syngas can be used to produce power or can be converted into alcohols, fuel and chemical products. Syngas can also be fermented to give methanol, ethanol, ammonia and other chemical building blocks. 
El gas de síntesis es una mezcla, principalmente, de dióxido de carbono e hidrógeno. Es generado al someter a la biomasa a degradación térmica en presencia de un agente oxidante (aire, vapor u oxígeno) suministrado de manera externa en un proceso conocido como gasificación. Después de limpiarlo, el gas de síntesis puede ser usado para producir energía o ser convertido en alcoholes, combustibles y otros productos químicos. El gas de síntesis también puede ser fermentado para obtener metanol, etanol, amoníaco y otras piezas elementales químicas.
LABEL: SYNGAS PLATFORM / ETIQUETA: PLATAFORMA DE GAS DE SÍNTESIS.
Blog post - Review (only in Spanish): BIOMASS TO LIQUID (1ª Parte / 2ª Parte / 3ª Parte).

2. PYROLYSIS OIL PLATFORM / PLATAFORMA DE ACEITE DE PIRÓLISIS
Biomass pyrolysis is its thermal decomposition in the absence of oxygen to produce liquid, char and gas. The bio-oil or pyrolysis oil is the liquid fraction. A biorefinery based on pyrolysis oil is designed much like a traditional refinery. Bio-oil can be divided into different fractions and each fraction can be upgraded with a different technology to finally derive the optimal combination of high value and low value products. 
La pirólisis de biomasa es la descomposición térmica de la misma en ausencia de oxígeno para producir líquido, carbón y gas. La fracción líquida es el aceite de pirólisis o bio-oil. El diseño de una biorrefinería basada en el aceite de pirólisis se parece mucho al de una refinería tradicional. El bio-oil se puede dividir en diferentes fracciones y estas fracciones pueden ser procesadas con diferentes tecnologías para obtener la combinación óptima de productos finales de alto y bajo valor añadido.
LABEL: PYROLYSIS OIL PLATFORM / ETIQUETA: PLATAFORMA DE ACEITE DE PIRÓLISIS.
Blog post - Review (only in Spanish): BIO-OIL (1ª Parte 2ª Parte / 3ª Parte).

3. SUGAR PLATFORM / PLATAFORMA DE AZÚCARES
Six carbon sugar platform (glucose, fructose, galactose,…) can be accessed through hydrolysis of sucrose, starch, cellulose and hemicellulose. C6 sugars serve as feedstock for biological fermentation processes providing access to a variety of important chemical building blocks. They can also be converted by chemical processing. Mixed six and five carbon platform are produced from the hydrolysis of hemicelluloses. The fermentation of these carbohydrate streams can in theory produce the same products as six carbon sugar streams. 
A la plataforma de azúcares de seis carbonos (glucosa, fructosa, galactosa,…) se puede llegar a través de la hidrólisis de la sacarosa, el almidón, la celulosa y la hemicelulosa. Los azúcares C6 son la materia prima principal para muchos procesos de fermentación biológica que pueden dar acceso a una gran variedad de piezas elementales químicas importantes. También pueden ser procesadas por la vía química. Las mezclas de azúcares de cinco y seis carbonos se obtienen a partir de la hidrólisis de hemicelulosas. La fermentación de este tipo de corrientes puede producir, en teoría, los mismos productos que las corrientes puras de azúcares de seis carbonos.
LABEL: SUGARS PLATFORM / ETIQUETA: PLATAFORMA DE AZÚCARES.
Final report for the European Commission: From the Sugar Platform to biofuels and biochemicals.

4. OIL PLATFORM / PLATAFORMA DE ACEITES
As a chemical feedstock, the triacylglycerol molecule (from oilseed crops, algae and oil based residues) is either cleaved to glycerol and fatty acids or converted to alkyl esters and glycerol by transesterification. The fatty acid derivatives are used as surface active agents in personal care products, alkyd resins, biolubricants, building blocks for bio-based plastics… Glycerol is also an important co-product. The new supply of glycerol has encouraged chemical producers to look at technology for its conversion to chemical building blocks. 
Como materia prima, los triglicéridos (procedentes de cultivos oleaginosos, algas y residuos ricos en aceites) pueden ser descompuestos en glicerol y ácidos grasos o convertidos en ésteres de alquilo y glicerol mediante transesterificación. Los derivados de los ácidos grasos se usan como agentes activos en productos de cuidado personal, resinas alquílicas, biolubricantes, precursores de bioplásticos,… El glicerol también es un co-producto importante. Su creciente volumen de producción ha animado a las empresas de la industria química a buscar nuevas tecnologías para convertirlo en piezas elementales químicas.
LABEL: OIL PLATFORM / ETIQUETA: PLATAFORMA DE ACEITES.

5. BIOGAS PLATFORM / PLATAFORMA DE BIOGÁS
Biogas production is mainly based on the anaerobic digestion of biomass with high content of moisture: manure, waste streams from food processing plants…). Anaerobic digestion results in the formation of methane, that is typically scrubbed and used for its energetic value, and solid and liquid digestate. Biogas production can be part of integrated biorefinery concepts as it can derive value from wet streams. 
La producción de biogás se basa, principalmente, en la digestión anaerobia de biomasa con alto contenido en humedad (estiércol, residuos de plantas de procesado de alimentos,…). La digestión anaerobia genera metano, que suele ser limpiado y utilizado con fines energéticos, y productos de digestión sólidos y líquidos. La producción de biogás puede ser parte de modelos de biorrefinería integrada ya que permite obtener valor de corrientes húmedas.
LABEL: BIOGAS PLATFORM / ETIQUETA: PLATAFORMA DE BIOGÁS.

6. ORGANIC SOLUTIONS PLATFORM / PLATAFORMA DE SOLUCIONES ORGÁNICAS
First processing of fresh wet biomass (grass, alfalfa, immature cereals,…) involves dewatering to obtain two separate intermediates: a nutrient-rich juice organic solution and a fibre-rich lignocellulosic press cake. Both intermediates are starting points for various valorization pathways. The organic solution can contain valuable compounds: carbohydrates, proteins, free amino acids, organic acids, minerals, hormones and enzymes. The press cake fibres can be utilized as green feed pellets, processed to fibre products or potentially used as raw material for other platforms. 
El primer procesado de biomasa fresca húmeda (hierba, tréboles, cereales inmaduros,…) implica eliminar el agua para obtener dos corrientes intermedias diferentes: una solución orgánica rica en nutrientes y una pasta lignocelulósica rica en fibras. Ambas corrientes son puntos de partida de rutas de valorización. La solución orgánica puede contener varios componentes de valor: carbohidratos, proteínas, aminoácidos, ácidos orgánicos, minerales, hormonas y enzimas. Las fibras pueden ser utilizadas como pellets, procesadas a productos de fibra o utilizadas como materia prima en otras plataformas.
LABEL: GREEN BIOREFINERY / ETIQUETA: BIORREFINERIA VERDE.

7. LIGNIN PLATFORM / PLATAFORMA DE LIGNINA
Lignin is an extremely abundant raw material contributing as much as 30% of the weight and 40% of the energy content of lignocellulosic biomass. High-purity lignin can be converted in various high-value chemicals, among which are BTX (Benzene, Toluene, Xylene), phenol, vanillin or carbon fibre. 
La lignina es un material extremadamente abundante que contribuye con un 30% de peso y un 40% de contenido energético en la biomasa lignocelulósica. La lignina de alta pureza puede ser convertida en diversos productos químicos de alto valor añadido, como BTX (Benzeno, Tolueno, Xileno), fenol, vanilina o fibra de carbono.
LABEL: LIGNIN / ETIQUETA: LIGNINA.

8. HYDROGEN PLATFORM / PLATAFORMA DE HIDRÓGENO
Biohydrogen can be obtained from water-gas shift reaction, steam reforming, water electrolysis and fermentation. It might be used either as an energy or as a raw material. 
El biohidrógeno puede ser obtenido a partir de la reacción de cambio agua-gas, del reformado de vapor, de la electrólisis del agua y de procesos de fermentación. Puede ser usado como fuente de energía o como materia prima. 

9. ELECTRICITY AND HEAT / ELECTRICIDAD Y CALOR
Electricity and heat can be internally used to meet the energy needs of the biorefinery or sold to the grid. 
La electricidad y el calor pueden ser usados internamente para suplir las necesidades internas de la biorrefinería o vendidos a la red de suministro. 

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REFERENCES
1 “Bio-Based Chemicals: Value Added Products from Biorefineries”. IEA Bioenergy, Task 42 Biorefinery.
2 F Cherubini et al.: “Toward a common classification approach for biorefinery systems”. Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com); DOI: 10.1002/bbb.172; Biofuels, Bioprod. Bioref. (2009).

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