La producción de biopetróleo es un proceso complejo que convierte la biomasa en combustible líquido. Este proceso utiliza principalmente la pirólisis y la licuefacción hidrotérmica para transformar los materiales orgánicos en energía utilizable. El resultado es el biopetróleo, una mezcla de agua y diversos compuestos orgánicos como alcoholes, aldehídos, ácidos carboxílicos, ésteres, furanos, piranos, cetonas, monosacáridos y compuestos fenólicos.
Explicación de los 5 pasos clave
1. Pirólisis
La pirólisis es la descomposición térmica de la biomasa en ausencia de oxígeno. La biomasa se calienta a altas temperaturas, normalmente entre 400ºC y 600ºC. Esto descompone los polímeros orgánicos complejos en compuestos más simples. Los principales productos son el bioaceite, los gases no condensables y el biocarbón. El bioaceite de pirólisis rápida tiene una viscosidad baja y contiene entre un 15% y un 20% de agua. El oxígeno, uno de los principales contaminantes, afecta a la estabilidad del bioaceite durante su almacenamiento o calentamiento. La adición de un catalizador durante la pirólisis puede mejorar la calidad del bioaceite al reducir el contenido de oxígeno.
2. Licuefacción hidrotérmica
La licuefacción hidrotérmica consiste en convertir la biomasa húmeda en bioaceite a alta presión y temperatura. Este proceso funciona normalmente entre 250°C y 350°C y entre 10 y 25 MPa. Se utiliza agua como disolvente, lo que permite el tratamiento de biomasa con alto contenido de humedad sin necesidad de secado. La reacción descompone la biomasa en bioaceite, gas y productos acuosos.
3. Post-procesamiento y mejora
El biopetróleo producido a partir de cualquiera de los dos procesos requiere un tratamiento posterior para poder ser utilizado como combustible o en aplicaciones químicas. Los retos incluyen un alto contenido en ácidos y agua y una estabilidad deficiente. La mejora implica tratamientos físicos y químicos:
- Los tratamientos físicos Los tratamientos físicos incluyen la filtración para eliminar la carbonilla y la emulsificación de los hidrocarburos para aumentar su estabilidad.
- Los tratamientos químicos incluyen la esterificación, la desoxigenación/hidrogenación catalítica, el craqueo térmico, la extracción física y la producción/gasificación de gas de síntesis. El objetivo de estos procesos es reducir el contenido de oxígeno, eliminar los componentes corrosivos y mejorar la estabilidad y la calidad del bioaceite.
4. Utilización
El bioaceite mejorado puede refinarse utilizando tecnologías convencionales de refinado del petróleo, como el hidrotratamiento y el hidrocraqueo. De este modo se obtienen combustibles adecuados para calefacción, generación de electricidad y transporte. El proceso también genera subproductos como biocarbón y gases, que pueden utilizarse para generar calor o como enmiendas del suelo.
5. Resumen
En resumen, la producción de biopetróleo es un proceso complejo que implica la conversión de biomasa en combustible líquido mediante pirólisis o licuefacción hidrotérmica. A continuación, se lleva a cabo la mejora necesaria para aumentar sus propiedades con vistas a diversas aplicaciones. Este proceso no sólo proporciona una alternativa renovable a los combustibles fósiles, sino que también ofrece subproductos que pueden utilizarse en otros sectores.
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