Los biocombustibles producidos por calcinación
El tostado, el proceso utilizado para tostar los granos de café, podría aumentar el contenido energético de los principales cultivos energéticos de Gran Bretaña hasta en un 20%. De hecho, científicos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Leeds han estudiado el comportamiento durante la combustión, después del tostado, de plantas cultivadas especialmente para la producción de energía.
El tostado es un proceso pirolítico suave que se lleva a cabo en condiciones inertes que extrae la humedad, provoca la descomposición endotérmica parcial de las paredes celulares y altera la estructura química de los polímeros de biomasa. Este proceso tiene el mérito de crear un producto sólido que es más fácil de almacenar, transportar y triturar que la biomasa cruda. También mejora las propiedades de la biomasa con respecto a las técnicas de tratamiento termoquímico para la producción de energía (por ejemplo, combustión, cocombustión con carbón o gasificación).
Por lo tanto, los investigadores de Leeds examinaron el tostado con hidrógeno de dos plantas energéticas (alpiste y arbustos de sauce de rápido crecimiento) y un residuo agrícola (paja de trigo). Se aplicaron diferentes condiciones de tostado para optimizar el proceso de los tres combustibles. El progreso del tostado también fue seguido por el análisis químico (elementos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y cenizas): los investigadores pudieron observar que las características de los biocombustibles comenzaron a parecerse a las de los carbones de bajo rango. Además, los resultados de los análisis indican que el compuesto volátil de la biomasa se reduce y se altera: los científicos obtienen así un producto más estable térmicamente, caracterizado por mayores calores de reacción durante la combustión. El comportamiento de combustión de las plantas de crudo y tostado se estudió mediante análisis térmico diferencial y, en el caso del sauce, mediante la suspensión de partículas individuales en una llama de metano-aire y siguiendo el proceso de combustión mediante video.
Los resultados obtenidos demostraron que las plantas tratadas requerían menos tiempo y energía para alcanzar la temperatura de ignición, pero también que tenían mayores rendimientos energéticos durante la combustión. En particular, el sauce ha demostrado las propiedades más interesantes: es la planta que retuvo el máximo de su masa durante el tostado y que presentó los mejores rendimientos energéticos. Su rendimiento energético fue de hasta el 86%, frente al 77% de la paja de trigo y el 78% del alpiste. Finalmente, cuando se expone a una llama de aire y metano, el sauce asado se enciende más rápido, probablemente según los investigadores porque su bajo contenido de humedad significa que se calienta más rápido. Las partículas tostadas también inician la combustión de los residuos carbonosos más rápidamente que las partículas de sauce crudo, aunque esta combustión es más lenta para las partículas tostadas.
El tostado no se utiliza actualmente en el Reino Unido ni en el sector agrícola ni en el energético, según los investigadores de Leeds, aunque el método tiene muchas ventajas, y no solo en términos de almacenamiento. Por lo tanto, esta es un área que les gustaría explorar más a fondo.
Hasta ahora, su trabajo ha sido apoyado por el consorcio Supergen Bioenergy.
Fuente BE Reino Unido