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Estrategia de valorización de biomasa mediante impregnación previa con níquel. Estudio preliminar

Autor: Irene Iáñez Rodríguez
Universidad de Granada
Otros autores: María Ángeles Martín-Lara (Universidad de Granada); Mónica Calero de Hoces (Universidad de Granada); Gabriel Blázquez García (Universidad de Granada)
Tipo: Comunicación técnica escrita / Comunicación técnica panel
Temática: Energía, eficiencia y cambio climático
Documentos asociados: Doc. Escrito Doc. Panel
Resumen:
Los métodos termoquímicos de conversión de biomasa se pueden dividir en tres grupos principales: combustión, gasificación y pirolisis. La combustión es una reacción de oxidación de los componentes de la biomasa a alta temperatura y en presencia de una cantidad de oxígeno suficiente para producir la oxidación total de los componentes de la biomasa, de la que se obtiene energía en forma de calor y dióxido de carbono, agua y cenizas como productos de la reacción. Se trata del proceso más difundido al ser técnicamente más sencillo. Sin embargo, la eficiencia global de generación de calor es baja. La gasificación se lleva a cabo, como la combustión a altas temperaturas, en presencia de pequeñas cantidades de oxígeno, generalmente utilizando aire como agente gasificante y el producto principal es el gas de gasificación o gas de síntesis que está compuesto fundamentalmente por CO e hidrógeno. Por su parte, la pirólisis se realiza en ausencia de oxígeno y dependiendo de la temperatura y tiempo de proceso genera como productos principales carbón, aceite pirolítico (conocido como bio-aceite o alquitrán) y/o gases. El aceite pirolítico es viscoso y químicamente muy complejo.

Las principales ventajas de estos métodos para la conversión energética de la biomasa con respecto a otros métodos de conversión, tales como las tecnologías de conversión bioquímicas son la materia prima usada. Todos los residuos de origen vegetal se pueden convertir en productos de valor añadido tales como combustibles para el transporte (diesel), hidrógeno, metano, gas de síntesis y productos químicos. Sin embargo, el coste de la limpieza los productos gaseosos y el secado de la biomasa son los principales inconvenientes.

En lo que respecta a la gasificación, existe poca bibliografía sobre el uso de catalizadores de níquel en pirólisis o gasificación de biomasa, en catálisis primaria (in-situ). La mayoría de la bibliografía acerca de la limpieza del gas obtenido en la gasificación de biomasa se centra en catalizadores comerciales que emplean un metal con propiedades catalíticas para hidrogenación, como el níquel, sobre un soporte sólido como la alúmina, para catálisis secundaria (post-gasificación). De este modo, se ha comprobado una reducción en la generación de alquitrán durante la gasificación de biomasa cuando se emplean catalizadores de níquel mejorando significativamente la calidad del gas producido. Actualmente, se está investigando sobre el uso del char y/o cenizas generadas durante el propio proceso de gasificación, como material de bajo precio para ser usado como soporte de níquel en la preparación de catalizadores alta actividad en la eliminación de la fracción de alquitranes. En este sentido, el objetivo global de este trabajo es estudiar, de forma preliminar, el efecto de la presencia de níquel en la descomposición térmica de residuos biomásicos mediante termogravimetría. Para ello se analizará la obtención de un catalizador de níquel in situ previa impregnación con níquel del sólido a pirolizar o gasificar.

La parte experimental se ha realizado en una termobalanza y se han realizado ensayos en dos atmósferas de reacción diferentes (atmósfera inerte de nitrógeno y atmósfera oxidante formada por una mezcla de N2/O2) en condiciones dinámicas de calentamiento (10ºC/min).