La producción de biopetróleo a partir de biomasa de algas es un proceso que consiste en convertir las algas en combustible líquido mediante tratamientos térmicos como la pirólisis y la licuefacción hidrotérmica.
Este proceso es importante porque ofrece una alternativa potencial a los combustibles fósiles, utilizando recursos renovables como las algas.
5 claves de la producción de biopetróleo a partir de biomasa de algas
1. Pirólisis de biomasa de algas
La pirólisis es un proceso de descomposición térmica que se produce en ausencia de oxígeno, normalmente a altas temperaturas, en torno a los 500°C.
Miao et al. (2004b) demostraron que la pirólisis rápida de algas como Chlorella protothecoides y Microcystis aeruginosa puede producir biopetróleo a tasas del 18% y 24%, respectivamente.
El bioaceite producido a partir de algas suele tener un mayor contenido de carbono y nitrógeno y un menor contenido de oxígeno en comparación con el bioaceite procedente de la madera.
Cuando Chlorella protothecoides se cultiva heterotróficamente, el rendimiento de bioaceite puede aumentar significativamente hasta el 57,9% con un valor calorífico de 41 MJ/kg (Miao et al., 2004a).
El bioaceite procedente de la pirólisis de algas suele tener un valor calorífico superior (31-36 MJ/kg) al de las materias primas lignocelulósicas, lo que lo convierte en un combustible alternativo prometedor.
Sin embargo, el alto contenido en nitrógeno del bioaceite de algas puede provocar un aumento de las emisiones de NOx y la desactivación del catalizador, por lo que es necesario mejorarlo para eliminar el nitrógeno y el oxígeno antes de poder utilizarlo como combustible alternativo.
2. Licuefacción hidrotérmica (HTL) de biomasa algal
La HTL es un proceso que puede tratar biomasa húmeda, a diferencia de la pirólisis, que requiere biomasa seca.
Funciona a temperaturas moderadas (200°C-350°C) y altas presiones, convirtiendo la biomasa en un biopetróleo crudo.
El HTL puede procesar algas, que suelen contener más de un 90% de agua, sin necesidad de secarlas, un paso que consume mucha energía y reduce la eficacia de la pirólisis.
El biocrudo producido mediante HTL tiene una alta densidad energética y contiene sustancias químicas renovables, pero suele requerir un tratamiento adicional para ser apto como materia prima para refinerías.
3. Retos y mejora
Aunque el biopetróleo de algas tiene varias ventajas, como un mayor poder calorífico y un menor contenido de oxígeno en comparación con el biopetróleo lignocelulósico, se enfrenta a retos debido a su alto contenido de nitrógeno.
Esto hace necesarios procesos de mejora para eliminar el nitrógeno y el oxígeno, que son fundamentales para que el bioaceite sea compatible con la infraestructura existente de las refinerías de petróleo.
4. Una vía prometedora hacia los combustibles renovables
En resumen, la producción de bioaceite a partir de biomasa de algas mediante pirólisis y licuefacción hidrotérmica ofrece una vía prometedora para producir combustibles renovables.
Sin embargo, se requiere una importante labor de investigación y desarrollo para optimizar estos procesos y abordar los retos asociados al alto contenido de nitrógeno y otras impurezas del bioaceite.
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