Biocarburantes celulósicos

Biocarburantes celulósicos

Existen distintos tipos de biocarburantes que proceden de materia prima que se puede regenerar. Hoy vamos a hablar de los biocarburantes celulósicos. Este tipo de dio combustible procede de los residuos agrícolas, la madera y las gramíneas de crecimiento rápido que se pueden transformar en una variedad de biocombustibles incluido carburantes para reactores.

En este artículo vamos a describir que son los biocarburantes celulósicos y qué características tienen.

Qué son los biocarburantes celulósicos

Celulosa

Para la sociedad actual debería estar claro que hay que salir de la esfera del petróleo. La dependencia de este combustible fósil entraña riesgos intolerables para la seguridad nacional, económica o ambiental. Sin embargo, el modelo económico actual no detiene el uso de estos combustibles fósiles. Para poder encontrar nuevas fuentes de energía renovables es preciso descubrir un nuevo agente capa de propulsar la flota mundial de vehículos, ya que esta es la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Prácticamente se pueden destilar biocarburantes a partir de cualquier cosa que sea o haya sido alguna vez vegetal. A los de la primera generación proceden de la biomasa comestible, principalmente el maíz y la soja, caña azúcar y remolacha, entre otros. Son los frutos más a mano en una selva de potenciales biocombustibles ya que predomina la técnica necesaria que se necesita para extraerlos.

Hay que decir que estos biocombustibles no son una solución duradera en el tiempo. Es necesario un terreno cultivable existente y sólo se podrían producir biocarburantes para cubrir el 10 % de todas la necesidades de combustible líquido de los países más desarrollados. Al exigir cosechas mayores, la alimentación del ganado se encarece y sobre los precios de algunos comestibles, aunque no tanto o como la prensa hacer creer hace unos años. Una vez contabilizadas las emisiones totales que contienen los biocombustibles de la primera generación no es algo tan benéfico para el medioambiente como quisiéramos que fuera.

Balance de emisiones de gases de efecto invernadero

Caña de azúcar

Este inconveniente en el balance de gases de efecto invernadero a la atmósfera entre absorción y generación se puede paliar con la utilización de biocarburantes de segunda generación que son derivados de materiales celulósicos. Estos materiales celulósicos son: residuos de madera como el serrín y residuos de la construcción, agrícolas como lo son los tallos de maíz y las pajas del trigo. También nos encontramos con los cultivos energéticos, esto es, las plantas que tienen un crecimiento rápido y tienen material en gas o expresamente sembradas para la producción de biocarburantes.

La ventaja principal que tienen estos cultivos energéticos este cuestan pocos durante su producción. Sola abundantes y no afectan a la producción de alimentos, cosa que es de vital importancia tener en cuenta. La mayoría de los cultivos energéticos puede crecer en tierras marginales que no están destinadas a la explotación agropecuaria. Algunos de estos cultivos como es el de renovables de sauce de rotación breve pueden descontaminar el suelo conforme crecen.

Producción de biocarburantes celulósicos

Material para biocombustible

Es posible a recolectar de manera sostenible enormes cantidades de biomasa para la producción de carburantes. Existen algunos estudios que afirman que, al menos, en Estados Unidos se puede producir al menos 1.200 millones de toneladas de biomasa celulósica seca por año sin que esto haga disminuir la biomasa disponible para la alimentación humana, la de ganado y las exportaciones. Con esto se podrían obtener más de 400.000 millones de litros de biocarburantes al año. Esta cantidad equivale a la mitad del consumo anual actual de gasolina y diesel en Estados Unidos.

Esta biomasa generada se puede convertir en cualquier tipo de biocombustibles: etanol, gasolina ordinaria, diesel e incluso carburante para aviones a reacción. Es mucho más fácil fermentados granos de maíz que descomponer los donar tallos de celulosa, pero últimamente se ha logrado grandes progresos. Los ingenieros químicos disponen de potente modelos de computación químicos cuánticos para construir estructuras capaces de controlar las reacciones a nivel atómico. Estas investigaciones se proponen extender pronto las técnicas de conversión al ámbito de las refinerías. La era del carburante celulósicos ya está a nuestro alcance.

Es que al fin y al cabo el fin natural que tiene la celulosa es la de formar la estructura de una planta. Esta estructura consiste en andamios rígidos de moléculas trabadas que sirven de apoyo al crecimiento vertical que resisten tenazmente el desmoronamiento biológico. Para poder liberar la energía que la celulosa contiene al que desenredar el nudo molecular creado por la evolución.

Proceso de generación de energía a través de biomasa celulósica

El proceso empieza por descomponer la biomasa sólida en moléculas más pequeñas. Estas moléculas se refinan posteriormente para tener combustibles. Los métodos suelen clasificarse por temperaturas. Tenemos los siguientes métodos:

  • El método de baja temperatura: este método trabajar con temperaturas de entre 50 y 200 grados y producen azúcares susceptibles de fermentar en etanol y otros combustibles. Esto ocurre de un modo muy parecido al actual tratamiento que se emplea en las cosechas de maíz y caña de azúcar.
  • El método de altas temperaturas: este método trabaja a temperaturas de entre 300 y 600 grados y se obtiene un biopetróleo que se pueden refinar para producir gasolina o diesel.
  • El método de temperaturas muy altas: este método trabaja a temperaturas por encima de 700 grados. En esta operación se genera un gas que puede transformarse en combustible líquido.

Por ahora no se sabe cuál es el método que convertirán del carburante líquido la máxima cantidad energía almacenada al coste más bajo posible. Tal vez haya que seguir caminos distintos para diferentes materiales de biomasa celulósica. El tratamiento a temperaturas altas podría ser óptimo para las maderas, mientras que las de temperaturas bajas irían mejor para las hierbas. Todo depende de la cantidad de material que hay que reducir para poder generar el biocombustible.

A modo de resumen, la celulosa se compone de átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. La gasolina, por su parte, está formada por carbono e hidrógeno. La conversión de la celulosa en biocarburantes consiste, entonces, en eliminar el oxígeno de la celulosa para conseguir moléculas de alta densidad de energía que sólo contengan carbono e hidrógeno.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre los biocarburantes celulósicos.

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