La producción y fabricación de biopetróleo consiste en convertir la biomasa en productos utilizables.
Este proceso suele utilizar la pirólisis o la licuefacción hidrotérmica.
Estos métodos descomponen la biomasa en bioaceite, biocarbón y gas.
Los productos finales dependen de varios factores.
Estos factores incluyen el tipo de materia prima, el pretratamiento, el proceso, las condiciones de funcionamiento y la mejora.
¿Qué es el bioaceite?
El bioaceite es un líquido orgánico de color marrón oscuro.
Se produce a partir de biomasa mediante pirólisis.
El bioaceite está compuesto principalmente por compuestos oxigenados.
Estos compuestos le confieren una gran inestabilidad térmica y un bajo poder calorífico.
Como resultado, el biopetróleo crudo tiene aplicaciones limitadas.
Sólo puede utilizarse como combustible para calderas, no para motores.
El bioaceite crudo de biomasa leñosa tiene propiedades deficientes.
Estas propiedades incluyen un bajo poder calorífico, un alto contenido en agua y acidez.
¿Cómo se forma el bioaceite?
El bioaceite se forma mediante la fragmentación y despolimerización simultáneas de la celulosa, la hemicelulosa y la lignina.
Esto ocurre durante la pirólisis rápida de la biomasa.
El rápido calentamiento de la biomasa y la rápida extinción del vapor producen biopetróleo.
El rendimiento del bioaceite obtenido por pirólisis rápida suele rondar entre el 50% y el 70% en peso de biomasa seca.
El bioaceite contiene un alto contenido de agua y cientos de componentes orgánicos.
Estos componentes incluyen ácidos, alcoholes, cetonas, furanos, fenoles, éteres, ésteres, azúcares, aldehídos, alquenos, nitrógeno y compuestos de oxígeno.
También tiene moléculas reactivas y especies oligoméricas con pesos moleculares superiores a 5000.
Esto lo hace inestable incluso a temperatura ambiente.
¿Por qué es necesario mejorar el bioaceite?
Debido a sus problemas, el bio-aceite necesita ser mejorado antes de su uso como combustible para motores.
La mejora implica tratamientos físicos y químicos.
Estos tratamientos eliminan problemas como el alto contenido de ácido, el alto contenido de agua y la alta inestabilidad oxidativa y térmica.
Los tratamientos físicos incluyen la eliminación de carbonilla mediante filtración y la emulsificación de hidrocarburos para conseguir estabilidad.
Los bioaceites también se fraccionan, pero después de realizar los tratamientos químicos.
Los tratamientos químicos incluyen la esterificación, la desoxigenación/hidrogenación catalítica, el craqueo térmico, la extracción física y la producción/gasificación de gas de síntesis.
¿Cuáles son las limitaciones y el potencial del biopetróleo?
Aunque el biopetróleo tiene sus limitaciones, puede utilizarse como combustible para calderas o transformarse en combustibles renovables para el transporte.
Su valor como combustible suele ser un 50-70% superior al de los combustibles derivados del petróleo.
Sin embargo, su composición lo hace térmicamente inestable y difícil de destilar o refinar.
Por tanto, es necesario seguir investigando para producir bioaceite de mayor calidad.
A pesar de ello, el bioaceite tiene una densidad superior (>1 kg L-1) a la de las materias primas de biomasa.
Esto hace que su transporte sea más rentable.
Esto abre la posibilidad de un modelo de procesamiento distribuido.
En este modelo, los pirolizadores a pequeña escala convierten la biomasa en bioaceite en las granjas.
Después, se transporta a un lugar centralizado para su refinado.
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