Los residuos orgánicos previamente no explotados se pueden convertir en biocombustible, con tecnología desarrollada por investigadores del proyecto EU BIOGO.

Cada año se producen más de cuatro mil millones de toneladas de petróleo crudo. Electricidad del viento, Las plantas solares e hidroeléctricas no pueden suplantar por completo las fuentes de energía fósiles. A lo mejor, Las energías renovables podrían cubrir la energía necesaria para alimentar todos los coches eléctricos y generar hidrógeno para los vehículos de pila de combustible. Incluso entonces, todavía se necesitaría gasolina para impulsar los motores de combustión, que estará en funcionamiento durante las próximas décadas. La única forma sostenible de mantenernos móviles es reemplazar esta gasolina con combustibles alternativos.

Científicos del Instituto Fraunhofer de Microingeniería y Microsistemas IMM, trabajando junto con doce grupos de investigación de siete países en el proyecto de la UE BIOGO, han desarrollado una técnica para producir un biocombustible tan ecológico. Los ingredientes del nuevo combustible provienen de los bosques:"Los desechos de madera y la corteza de los árboles están disponibles en grandes cantidades en toda Europa, pero, hasta ahora, todos han sido ignorados como recurso. Eso los convierte en una materia prima ideal, ya que no necesitan un cultivo especial y, por lo tanto, no competirán con la producción de alimentos, "explica el profesor Gunther Kolb de Fraunhofer IMM, que coordinó el proyecto de la UE. Y lo que es más, el uso de residuos de madera es climáticamente neutro, ya que convertirlo en combustible para la combustión solo libera dióxido de carbono que los árboles extraían previamente de la atmósfera a medida que crecían. En otras palabras, no se liberan gases de efecto invernadero adicionales a la atmósfera. Además de eso, el combustible se puede generar a partir de desechos de madera dondequiera que crezcan los árboles. A diferencia del petróleo, no es necesario transportarlo primero desde la fuente a las refinerías y luego a las estaciones de servicio. "Un componente importante del concepto BIOGO es la producción descentralizada, "dice Kolb." Para lograr esto, hemos desarrollado unidades de producción móviles que se pueden alojar en contenedores e instalar donde se necesiten ".

Unidades de producción móviles

Un prototipo de nueva planta de biocombustible se encuentra en el patio detrás del Instituto Fraunhofer. Los productos de desecho de la industria de la madera se transforman en el recipiente blanco en gasolina de alta calidad.

"El objetivo del proyecto BIOGO era desarrollar una planta que pudiera caber en un contenedor de 40 pies con dimensiones estándar de 12 x 3 x 3 metros, y que podría acomodar todos los pasos procesales y de procesamiento, "Así explica Kolb el resultado de cuatro años de intensa investigación y desarrollo". Al mismo tiempo, teníamos que hacer que el proceso de fabricación fuera lo más respetuoso con el medio ambiente y que ahorrara recursos en la medida de lo posible.

En una primera etapa del proceso, desarrollado por la empresa italiana Spike Renewables, los desechos de madera se calientan para formar una oscuridad, aceite de pirólisis viscoso. Esto se puede procesar más en la planta móvil. Las cámaras de reacción para este propósito, llamados microrreactores, han sido desarrollados por investigadores del Instituto Fraunhofer de Mainz. El primer reactor convierte el aceite de pirólisis en gas de síntesis agregando calor, aire, y vapor. Este gas se utiliza para producir metanol en el segundo paso. Extrayendo el oxígeno de esto, resulta en gasolina sintética. "El desafío era optimizar el proceso para terminar con un combustible químicamente indistinguible de la gasolina estándar, "dice Kolb.

Los nanocatalizadores ahorran recursos

Se necesitan catalizadores para acelerar las reacciones químicas. Hasta ahora, Se necesitaban grandes cantidades de metales preciosos y elementos de tierras raras para producir tales catalizadores. En el proyecto BIOGO, Los científicos de Teer Coatings desarrollaron un método para aplicar pequeños grupos de sustancias catalíticamente activas a las superficies. Esto produce nanocatalizadores de alto rendimiento que conservan recursos.

El último paso necesario para desarrollar la planta de producción móvil fue integrar toda la tecnología en un contenedor capaz de cumplir con todos los requisitos de seguridad y protección contra incendios. Los investigadores de Fraunhofer junto con Microinnova, un socio austriaco en el proyecto, proporcionó la experiencia en ingeniería para las plantas. La tecnología de contenedores EcoTrainer @ fue desarrollada por la empresa Evonik. El prototipo fue diseñado para adaptarse a reactores aún más grandes. En los próximos años, los equipos de BIOGO tienen previsto seguir desarrollando la planta, con el objetivo de producir hasta 1000 litros de combustible ecológico por día.

¿Es probable que veamos que la gasolina desaparece de las estaciones de servicio y se vende en el bosque junto con los contenedores? "Eso dependerá de las circunstancias políticas, ", dice Kolb." Mientras el precio del petróleo se mantenga en su nivel actual, la nueva tecnología no podrá competir. La pregunta clave será si en Europa realmente queremos alejarnos de las materias primas fósiles y estamos preparados para eximir de impuestos a los combustibles ecológicos o subsidiar su producción ".

Gracias a BIOGO, existe la experiencia para producir combustible sostenible. Dado que el combustible a base de madera tiene las mismas propiedades químicas que la gasolina estándar, la nueva materia prima puede mezclarse con gasolina o reemplazarla gradualmente por completo. Mientras tanto, El equipo de investigación de Mainz también espera utilizar los contenedores descentralizados y flexibles para otras aplicaciones:las industrias química y petroquímica, por ejemplo, han mostrado un gran interés en el concepto de minifábrica. Las empresas químicas podrían utilizar contenedores para flexibilizar sus procesos y reaccionar más rápidamente a las necesidades de sus clientes.