Durante la década de 1920, científicos alemanes descubrieron una forma de sintetizar petróleo a partir de hidrocarburos de cadena larga. Entre ellos, la biomasa, el carbón u otro material basado en el carbono, que luego se convirtió en un combustible que funcionaba en los motores de combustión interna y diésel existentes. Llamado método Fischer-Tropsch por sus descubridores Franz Fischer y Hans Tropsch, Alemania utilizó este proceso para producir combustibles sintéticos durante la Segunda Guerra Mundial, ya que el país no disponía de recursos petrolíferos nacionales. La empresa sudafricana SASOL sigue utilizando este método para convertir algunas de las vastas reservas de carbón del país en combustible líquido. Este mismo proceso también puede utilizarse para la producción de biocombustible de madera.
Biocombustibles a partir de residuos
El biocombustible puede fabricarse a partir de cualquier material de desecho derivado de plantas, algas o incluso animales. Esto se denomina biomasa y, dado que estos materiales son fáciles de reponer, el biocombustible producido a partir de ellos es una forma de energía renovable. Esencialmente, imita el proceso en el que el petróleo crudo se formó en el subsuelo durante millones de años, emitiendo al quemarse las mismas cantidades de carbono que los materiales absorbieron inicialmente. Sin embargo, a diferencia de los combustibles fósiles como el gas natural, el carbón o el petróleo, la biomasa es fácil de producir y, aún mejor, es más sostenible.
Aunque las preocupaciones medioambientales están asociadas a la cantidad de tierra cultivable que se utiliza para garantizar la disponibilidad de suficiente materia prima para la producción, los defensores del biocombustible lo promocionan como una alternativa rentable y generalmente benigna a los combustibles fósiles existentes. Dado que el petróleo y otros combustibles basados en el carbono se han vinculado científicamente al cambio climático, el biocombustible es muy prometedor como sustituto neutral del carbono. El uso de madera no deseada procedente de aserraderos y otras empresas que producen grandes cantidades de residuos también crea nuevos mercados para materiales que antes se consideraban inutilizables.
Una empresa noruega de servicios públicos Statkraft utiliza virutas de madera y otros residuos orgánicos para producir biodiésel. Mediante el uso de madera y otros residuos orgánicos, la empresa también evita las críticas sobre el uso de valiosas tierras de cultivo para crear biomasa. Statkraft pretende ampliar los tipos de combustibles verdes que fabrica para incluir el combustible de aviación y los biocombustibles para otros fines.
"Esto podría ser revolucionario", declaró el director general de Statkraft, Christian Rynning-Toennesen, en una conferencia del sector de los servicios públicos. "Podría tener el mismo impacto generalizado que las turbinas eólicas o la energía solar fotovoltaica. La humanidad necesita combustibles líquidos, pero no fósiles".
Cómo funciona la producción de biocombustible de madera
Las empresas de Estados Unidos también se están embarcando en formas de producir combustible a partir de biomasa leñosa. Utilizando el Proceso Fischer-TropschLa empresa Red Rock, de Colorado, está planeando una instalación de 320 millones de dólares que tomará la biomasa de la madera y convertirá estos hidrocarburos líquidos en diésel, nafta y combustibles para aviones. La planta, cuya apertura está prevista para la primavera de 2021, utilizará biomasa leñosa procedente de los subproductos de los proyectos de tala de bosques para reducir la probabilidad de incendios forestales en la zona.
El proceso Fischer-Tropsch para convertir la biomasa de madera en combustible líquido requiere tres pasos:
- Convertir la biomasa de madera en lo que se conoce como gas de síntesis (syngas), que es una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno.
- Este material de alimentación se utiliza para producir una mezcla llamada petróleo crudo sintético (syncrude), resultante de la polimerización catalítica y la hidrogenación del monóxido de carbono. El syncrude contiene hidrocarburos, oxigenados y agua.
- A continuación, Syncrude se refina del mismo modo que el crudo convencional para crear diversos productos petroquímicos y combustibles utilizados en la industria del transporte.
El proceso por el que Red Rock producirá el biocombustible consiste en triturar el material en astillas de la mitad del tamaño de un palillo. A continuación, estas astillas se calientan en un entorno de alta presión y sin oxígeno a 1.800˚ F (982,2˚ C). Esto convierte el material en un gas, que luego se licua y se transforma en biocombustible.
De hecho, el ejército estadounidense ha considerado este modelo como una forma de reducir sus emisiones de carbono. El uso de biomasa residual procedente de la madera proporciona una alternativa rentable al combustible derivado del petróleo, ofreciendo un precio inferior a 3,50 dólares por galón de media. Este método puede utilizarse incluso para fabricar diésel renovable y combustible de aviación sostenible (SAF).
Maquinaria utilizada en la producción de biocombustible de madera
Un elemento clave en la producción de biocombustible de madera es la trituración del material en partículas finas con formas y tamaños consistentes. Dado que la reducción de tamaño es tan importante en el proceso, los molinos horizontales molinos de martillo se utilizan habitualmente en el procesamiento de biocombustible a partir de residuos de madera. Los molinos de martillos son especialmente eficaces en la reducción de partículas y ayudan a controlar los problemas relacionados con el contenido de agua en la biomasa.
Además de los molinos de martillos, se utiliza otra maquinaria en el procesamiento de la biomasa:
- Lasfábricas de pellets se utilizan principalmente para operaciones comerciales a gran escala, ya que sus características incluyen una mayor producción, un menor consumo y ciclos de vida más largos. Funcionan prensando el puré de biomasa en pellets uniformes.
- Los refrigeradores de contracorriente ofrecen la mejor relación coste-rendimiento. Utilizando distribuidores rotativos, enfrían los pellets de biomasa de madera de forma gradual y uniforme desde abajo hacia arriba en las salas de contenedores.
- Lastamizadoras vibratorias son máquinas compactas que trabajan eficazmente para limpiar los pellets fabricados a partir de la biomasa, eliminando de ellos la arenilla y las partículas finas.
- Las cribasrotativas capturan el material de biomasa que cae en el centro de la criba antes de hacerlo pasar por una centrifugadora para eliminar las partículas. La criba separa el material más grueso del más fino dentro de la biomasa.
Otros tipos de maquinaria también pueden modificarse y personalizarse para adaptarse a los fines del fabricante.
Equipo de procesamiento de madera Prater
Prater Industries fabrica una variedad de maquinaria que puede utilizarse en la producción de biocombustible de madera. Su maquinaria de reducción incluye molinos de martillos, cribas rotativas, tamices vibratorios y otra maquinaria que puede ser fácilmente personalizada para producir biocombustible a partir de residuos de madera. Además, Prater tiene una gran experiencia en la creación de sistemas de reducción de partículas personalizados que pueden utilizarse para producir biocombustible a partir de residuos de madera.
