Biocombustíveis celulósicos

Biocombustíveis celulósicos

Existem diferentes tipos de biocombustíveis que vêm de matérias-primas que podem ser regeneradas. Hoje vamos falar sobre biocombustíveis celulósicos. Este tipo de combustível vem de resíduos agrícolas de rápido crescimento, madeira e gramíneas que podem ser transformados em uma variedade de biocombustíveis, incluindo combustíveis para aviação.

Neste artigo, vamos descrever o que são os biocombustíveis celulósicos e quais as características que possuem.

O que são biocombustíveis celulósicos

Celulose

Para a sociedade atual, deve ficar claro que temos que sair da esfera do petróleo. A dependência deste combustível fóssil apresenta riscos intoleráveis ​​à segurança nacional, econômica ou ambiental. No entanto, o modelo econômico atual não impede o uso dessas Os combustíveis fósseis. Para encontrar novas fontes de energia renovável, é necessário descobrir um novo agente capaz de impulsionar a frota mundial de veículos, já que esta é a principal fonte de emissão de gases de efeito estufa na atmosfera.

Você pode praticamente destilar biocombustíveis de qualquer coisa que seja ou já foi vegetal. Os de primeira geração provêm de biomassa comestível, principalmente milho e soja, cana-de-açúcar e beterraba, entre outros. São os frutos mais disponíveis em uma floresta de biocombustíveis em potencial já que predomina a técnica necessária para extraí-los.

Deve ser dito que esses biocombustíveis não são uma solução durável ao longo do tempo. Uma terra arável existente é necessária e apenas biocombustíveis poderiam ser produzidos para cobrir 10% de todas as necessidades de combustível líquido dos países mais desenvolvidos. Ao exigir safras maiores, a ração do gado fica mais cara e sobe os preços de alguns alimentos, embora não tanto ou como a imprensa gostaria que você acreditasse alguns anos atrás. Uma vez que as emissões totais contidas nos biocombustíveis de primeira geração são contabilizadas, não é tão benéfico para o meio ambiente como gostaríamos que fosse.

Balanço de emissões de gases de efeito estufa

Cana de açúcar

Essa desvantagem no equilíbrio dos gases de efeito estufa na atmosfera entre a absorção e a geração pode ser amenizada com o uso de biocombustíveis de segunda geração derivados de materiais celulósicos. Esses materiais celulósicos são: resíduos de madeira, como serragem e resíduos de construção, agrícolas, como talos de milho e palha de trigo. Também encontramos cultivos energéticos, ou seja, plantas que apresentam crescimento rápido e possuem material gasoso ou especificamente semeadas para a produção de biocombustíveis.

A principal vantagem dessas culturas energéticas é que custam pouco durante a sua produção. Apenas abundantes e não afetam a produção de alimentos, que é de vital importância levar em conta. A maioria das culturas energéticas pode ser cultivada em terras marginais que não são usadas para agricultura. Algumas dessas safras de salgueiro renováveis ​​de curta rotação podem descontaminar o solo à medida que crescem.

Produção de biocombustíveis celulósicos

Material de biocombustível

Grandes quantidades de biomassa podem ser colhidas de forma sustentável para a produção de combustível. Existem alguns estudos que afirmam que, pelo menos, nos Estados Unidos, podem ser produzidos pelo menos 1.200 milhões de toneladas de biomassa celulósica seca por ano, sem que isso reduza a biomassa disponível para consumo humano, pecuária e exportação. Com isto mais de 400.000 milhões de litros de biocombustíveis poderiam ser obtidos por ano. Esse montante equivale à metade do consumo anual atual de gasolina e diesel nos Estados Unidos.

Esta biomassa gerada pode ser convertida em qualquer tipo de biocombustível: etanol, gasolina comum, diesel e até combustível de aviação. É muito mais fácil fermentar grãos de milho do que decompor os caules de celulose doados, mas ultimamente tem havido um grande progresso. Os engenheiros químicos possuem poderosos modelos de computador químico quântico para construir estruturas capazes de controlar reações em nível atômico. Essas investigações pretendem em breve estender as técnicas de conversão ao campo da refinaria. A era do combustível celulósico está agora ao nosso alcance.

Afinal, o propósito natural da celulose é formar a estrutura de uma planta. Essa estrutura consiste em suportes rígidos de moléculas bloqueadas que suportam o crescimento vertical que resistem tenazmente à decadência biológica. Para liberar a energia que a celulose contém para desemaranhar o nó molecular criado pela evolução.

Processo de geração de energia por meio de biomassa celulósica

O processo começa quebrando a biomassa sólida em moléculas menores. Essas moléculas são posteriormente refinadas para terem combustíveis. Os métodos são geralmente classificados por temperatura. Temos os seguintes métodos:

  • O método de baixa temperatura: Este método funciona com temperaturas entre 50 e 200 graus e produz açúcares capazes de fermentar em etanol e outros combustíveis. Isso ocorre da mesma forma que o tratamento atual usado para as lavouras de milho e cana-de-açúcar.
  • O método de alta temperatura: Este método funciona em temperaturas entre 300 e 600 graus e é obtido um bio-óleo que pode ser refinado para produzir gasolina ou diesel.
  • O método de temperatura muito alta: Este método funciona em temperaturas acima de 700 graus. Nessa operação é gerado um gás que pode ser transformado em combustível líquido.

Por enquanto, não se sabe qual é o método que irá converter a quantidade máxima de energia armazenada do combustível líquido com o menor custo possível. Diferentes caminhos podem ter que ser seguidos para diferentes materiais de biomassa celulósica. Tratamento para altas temperaturas podem ser ideais para madeiras, enquanto baixas temperaturas funcionam melhor para gramíneas. Tudo depende da quantidade de material que deve ser reduzida para gerar o biocombustível.

Em resumo, a celulose é composta de átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio. A gasolina, por sua vez, é composta de carbono e hidrogênio. A conversão da celulose em biocombustíveis consiste, então, em eliminar o oxigênio da celulose para obter moléculas de alta densidade energética que contêm apenas carbono e hidrogênio.

Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre os biocombustíveis celulósicos.


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