El bio-aceite se produce principalmente a través de dos procesos principales: la pirólisis flash y la licuefacción hidrotérmica (HTL). La pirólisis flash consiste en la rápida descomposición térmica de compuestos orgánicos en ausencia de oxígeno. Este proceso da lugar a la producción de carbón vegetal, productos gaseosos y bioaceite.
El biopetróleo es una mezcla compleja y densa de compuestos orgánicos oxigenados. Su valor como combustible suele ser un 50-70% superior al de los combustibles derivados del petróleo. Puede utilizarse como combustible para calderas o transformarse en combustibles renovables para el transporte. Sin embargo, su composición lo hace térmicamente inestable y difícil de destilar o refinar. Por eso es necesario seguir investigando para producir bioaceite de mayor calidad.
A pesar de sus dificultades, el biopetróleo tiene varias ventajas. Su densidad es mayor que la de las materias primas de biomasa, lo que hace más rentable su transporte. Esto abre la posibilidad de un modelo de procesamiento distribuido en el que pirólisis a pequeña escala conviertan la biomasa en bioaceite en las granjas. A continuación, el bioaceite puede transportarse a un lugar centralizado para su refinado.
El bioaceite es un líquido marrón oscuro que se produce por pirólisis de biomasa. Se compone principalmente de compuestos oxigenados, que contribuyen a su alta inestabilidad térmica y bajo poder calorífico. El bioaceite se forma mediante la fragmentación y despolimerización de la celulosa, la hemicelulosa y la lignina durante la pirólisis rápida de la biomasa. El calentamiento rápido de la biomasa y la extinción del vapor dan lugar a la producción de bioaceite. El rendimiento del bioaceite obtenido por pirólisis rápida suele oscilar entre el 50 y el 70%, dependiendo de las condiciones de reacción.
El bioaceite contiene un alto contenido de agua y cientos de componentes orgánicos como ácidos, alcoholes, cetonas, furanos, fenoles, éteres, ésteres, azúcares, aldehídos, alquenos, compuestos de nitrógeno y oxígeno. También contiene moléculas reactivas y especies oligoméricas con pesos moleculares superiores a 5000, lo que lo hace inestable incluso a temperatura ambiente. El bioaceite puede considerarse una microemulsión multifásica, en la que los oligómeros forman aerosoles. Esta inestabilidad, conocida como envejecimiento, conduce a la formación de más agua, mayor viscosidad y separación de fases. Por tanto, el bioaceite debe mejorarse antes de su uso como combustible para motores.
El bioaceite tiene una densidad mayor que los materiales leñosos, lo que reduce los costes de almacenamiento y transporte. Sin embargo, no es apto para su uso directo en motores de combustión interna estándar. Puede convertirse en un combustible especial para motores o transformarse mediante procesos de gasificación en gas de síntesis y biodiésel. El bioaceite resulta especialmente atractivo para la combustión conjunta porque se manipula y quema más fácilmente que el combustible sólido, y es más barato de transportar y almacenar.
Además de su uso como combustible, el bioaceite es también una valiosa fuente de compuestos orgánicos y especialidades químicas. Ofrece ventajas sobre la biomasa sólida y la gasificación en términos de facilidad de manipulación, almacenamiento y combustión en centrales eléctricas existentes sin necesidad de procedimientos especiales de puesta en marcha.
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