Cuando la biomasa excedente agrícola, como la paja, las fibras de estiércol líquido y la cama profunda, se calienta a 5-600 °C en un entorno sin oxígeno (pirólisis), se producen dos productos:biocarbón y gas de pirólisis. Se necesita una pequeña cantidad de energía para iniciar la pirólisis. Por lo demás, se trata de un circuito cerrado que no requiere aporte energético adicional. La tecnología de pirólisis de DTU requiere solo el 5 por ciento de la energía extraída para funcionar. Crédito:Claus Lunau
Usando pirólisis, la paja y el estiércol líquido pueden calentarse a temperaturas muy altas y convertirse en biocarbón y gas. El biocarbón se puede esparcir en los campos y almacenarse durante cientos de años como parte del CO2 de la biomasa El gas se puede utilizar para la producción de electricidad y calor o se puede convertir en combustible de aviación.
Los residuos de paja, las fibras de estiércol líquido y la cama profunda (el material sobre el que se para el ganado en los establos y establos, ed.) pueden incluirse como ingredientes importantes en una solución climática agrícola central. Así se subrayó cuando, en primavera, el Gobierno presentó su plan de clima y agricultura Conversión Verde de la Agricultura. El fulcro tecnológico de la solución es la pirólisis. La pirólisis calienta la biomasa a temperaturas muy altas en un ambiente pobre en oxígeno, torreficando así el material. La producción de biomasa torrefactada, también llamada biocarbón, es una forma fácil y económica de capturar y almacenar CO2 , explica Ulrik Birk Henriksen, investigador principal de DTU Chemical Engineering.
"La captura de carbono se produce cuando las plantas absorben el carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis. El primer paso en el almacenamiento de carbono tiene lugar cuando los residuos vegetales se someten a pirólisis y se convierten en biocarbón. La pirólisis une hasta el 50 por ciento del carbono del original biomasa en el biocarbón. El segundo paso en el almacenamiento es cuando el biocarbón se esparce en las tierras de cultivo, y debido a que el biocarbón se descompone muy lentamente, podemos almacenar potencialmente CO2 atmosférico. durante varios cientos de años", dice Ulrik Birk Henriksen.
Agrega que los investigadores de la Universidad de Aarhus han demostrado que el biocarbón tiene un uso más beneficioso en el suelo, ya que tiene un efecto fertilizante y mejora la estructura del suelo. Además, la pirólisis también descompone sustancias indeseables como microplásticos, hormonas, así como residuos de medicamentos y pesticidas que han ido a parar a la biomasa.
Hasta la mitad del carbono de la biomasa se "captura" en el biocarbón, que se puede esparcir en los campos donde el carbón tiene propiedades para mejorar el suelo. El carbono que la biomasa ha absorbido de la atmósfera mediante la fotosíntesis cuando estaba en forma vegetal puede almacenarse en el suelo durante cientos de años. Crédito:Claus Lunau
Un camino hacia los combustibles libres de fósiles
Junto con su antiguo colega Jesper Ahrenfeldt, Ulrik Birk Henriksen ha trabajado con pirólisis durante muchos años en DTU, y la colaboración ahora se ha trasladado a SkyClean, donde trabaja actualmente Ahrenfeldt. Stiesdal Fuel Technologies, encabezada por Henrik Stiesdal, está detrás de SkyClean y está invirtiendo en la ampliación de la planta de pirólisis para acelerar el desarrollo de la tecnología que puede reducir las emisiones de carbono en el sector agrícola.
La visión de la tecnología de pirólisis va más allá de la captura y almacenamiento de carbono. Además del biocarbón, la pirólisis también crea gas, que se puede utilizar de varias formas. La aplicación más simple es quemar el gas para producir electricidad y calor. Sin embargo, el gas de pirólisis también se puede utilizar para producir metanol. Además, las sustancias de alquitrán se pueden separar del gas de pirólisis y convertirse en petróleo, que luego se puede refinar y utilizar para la producción de combustibles líquidos para, por ejemplo, aviones.
El gas de pirólisis puede utilizarse para producir metanol, o los alquitranes pueden separarse del gas y convertirse en petróleo. Luego, el aceite se puede refinar aún más y usarse para producir combustibles líquidos para, por ejemplo, aviones. Esto requiere hidrógeno, que se puede producir utilizando energía renovable como la energía eólica. Crédito:Claus Lunau
"De esta manera, podemos reemplazar los combustibles fósiles por medio de la pirólisis. Sin embargo, la solución aún está a unos años de distancia, porque requiere más investigación y desarrollo. Pero realmente estamos trabajando en ello", dice Ulrik Birk Henriksen, quien cree que esta parte de la tecnología puede estar lista para 2030.
El investigador no se inmuta cuando se menciona la crítica de que no hay suficiente biomasa para que la pirólisis se convierta en un método significativo para reducir el contenido de carbono de la atmósfera.
El gas de pirólisis también se puede quemar para producir calor y electricidad. Crédito:Claus Lunau
"Hay montones de excedentes de biomasa en el sector agrícola danés. Hemos hecho cálculos sobre esto. Sin embargo, es cierto que la biomasa es un recurso escaso, por lo que debe usarse adecuadamente, y creemos que este es el caso aquí. Porque —con pirólisis— podemos eliminar y almacenar CO2 de manera eficaz de la atmósfera de una manera muy económica", dice Ulrik Birk Henriksen.
La propuesta del Gobierno para una reconversión verde del sector agrícola prevé un total de CO2 reducción en el sector agrícola de 7,1 millones de toneladas de CO2 equivalentes para 2030. La tecnología de pirólisis representa la mayor contribución en este proceso, ya que, según los cálculos del Gobierno, la pirólisis asegura a Dinamarca una reducción total de dos millones de toneladas de CO2 equivalentes
