18/01/2012 - ¿Quieres biocombustibles baratos?

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Virent, una compañía de biocombustibles con sede en Madison, Wisconsin (EE.UU.), ha desarrollado un método potencialmente barato para producir gasolina y otros valiosos productos químicos a partir de pasto y astillas de madera. Su método reduce los costes mediante la simplificación o eliminación de caros pasos dentro del procesamiento, y mediante el uso de gas natural para aumentar la cantidad de combustible que se puede producir a partir de una cantidad dada de biomasa.

De alguna manera, el proceso es similar al utilizado para refinar el petróleo. Virent ha demostrado poder utilizarlo para producir gasolina, diesel y combustible para aviones, y su planta piloto de 100 litros de gasolina diarios genera combustible utilizado en carreras de Fórmula 1.

Como ocurre con muchas otras compañías de biocombustibles, el primer producto a gran escala de Virent podría no ser combustible en absoluto. Recientemente ha anunciado un acuerdo de desarrollo con Coca-Cola para producir una sustancia química con la que fabricar botellas de plástico, y espera construir una planta para este fin en 2015.

La tecnología de la empresa aborda uno de los grandes retos dentro de la fabricación de biocombustibles avanzados: la producción de combustibles de hidrocarburos a partir de pasto requiere descomponer las largas moléculas de celulosa que forman el grueso de la materia prima. Descomponer la biomasa resulta costoso y se realiza normalmente con enzimas que producen azúcar, o usando altas temperaturas y presiones para convertirla en monóxido de carbono y gas hidrógeno. El proceso de Virent produce moléculas de tamaño intermedio conocidas como oligómeros, que requieren menos procesamiento. Su tecnología principal es un método para transformar los oligómeros en combustible.

Generar hidrocarburos a partir de biomasa requiere, en primer lugar, la eliminación del oxígeno. Virent también ha desarrollado catalizadores inorgánicos que eliminan la mayor parte del oxígeno de las moléculas que produce. A continuación, utiliza una serie de reacciones químicas para eliminar el oxígeno restante y reconfigurar las moléculas para que tomen las propiedades necesarias para generar combustibles como la gasolina o productos químicos para la fabricación de botellas de plástico.

El principal problema con la fabricación de hidrocarburos a partir de pasto y otras fuentes de celulosa es que no poseen la misma proporción de átomos de hidrógeno y carbono que los combustibles y productos químicos a base de petróleo: poseen demasiado carbono. Para conseguir la proporción adecuada, se puede extraer el carbono adicional o añadir hidrógeno a partir de una fuente externa, como el gas natural. Decidir qué tiene más sentido se reduce a una cuestión económica. Hoy día el gas natural es barato, afirma Randy Cortright, fundador y director técnico de Virent, por lo que su utilización es más económica y con ello se utilizan todos los átomos de carbono contenidos en la biomasa para producir combustible.

Suplementar la biomasa con el hidrógeno del gas natural también reduce la cantidad de tierra necesaria para producir biocarburantes. Sin embargo, tiene una desventaja, y es que libera dióxido de carbono. No obstante, Cortright señala que los beneficios ambientales de usar menos tierra compensan estas emisiones.

Tendrán que pasar años antes de que la empresa llegue a producir a gran escala comercial. Un obstáculo técnico tiene que ver con la durabilidad de los catalizadores que la empresa utiliza. El uso de catalizadores con biomasa es especialmente difícil, debido a que el azufre y otros contaminantes de la biomasa envenenan los catalizadores, por lo que tienen que ser reemplazados con relativa frecuencia. "La vida del catalizador es siempre importante. ¿Cuánto tiempo dura, y cómo se mantiene? Eso tiene que ser solucionado", afirma Susanne Jones, ingeniera de investigación sénior en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste.

Cortright indica que Virent está desarrollando catalizadores más tolerantes a las impurezas de la biomasa, así como etapas de purificación. En general, asegura que el proceso se encuentra "muy cerca de ser competitivo con el petróleo crudo", suponiendo que el precio de la biomasa sea el adecuado.
 

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