Facultad de Ingeniería - UBA

Técnicas Energéticas - 67.56

BIO-OIL

INTRODUCCION A BIOCOMBUSTIBLES

El interés por las energías renovables ha aumentado en las últimasdécadas debido a:

- Impacto negativo que el consumo de los combustibles fósiles causa al medio ambiente.

- Aumento en los precios de los combustibles convencionales.

- Disminución en los recursos de combustibles fósiles.

INTRODUCCION A BIOCOMBUSTIBLES

-La biomasa es la cuarta fuente de energía más importante del mundo.-Los recursos energéticos de la biomasa son enormes y variados.

-Productos forestales.-Plantas herbáceas.-Cultivos agrícolas y sus residuos.-Desechos municipales sólidos.-Desechos animales y humanos.-Desperdicios del procesamiento de alimentos.-Plantas acuáticas.

-La materia prima incluye:

-El uso de esta energía renovable y alternativa presenta ventajas:

-Bio Oil: gran atractivo para proveedores de productos y servicios relacionados con

INTRODUCCION A BIOCOMBUSTIBLES

- medioambientales;- energéticas; - socioeconómicas.

- Producción. - Almacenamiento. - Transporte.- Distribución.- Comercialización de biocombustibles.

BIO OILEs una mezcla líquida (color café) de compuestos oxigenados, que contienen varios grupos funcionales tales como carbonilo, carboxilo y fenoles, obtenido a partir de la descomposición termoquímica de la Biomasa.

Composición❧ 20–25% de agua

❧ 25–30% de lignina

❧ 5–12% de ácidos orgánicos

❧ 5–10% de hidrocarburos apolares

❧ 5-10% de azúcares anhidros

❧ 10-25% de otros constituyentes

Concentrations wt% Pine/Spruce 53 / 47 ww/bark Bagasse

Water 23.4 20.8

Methanol Insolvable Solids & Lignin 24.9 23.5

Cellubiosan 1.9 —

Glyoxal 1.9 2.2

Hydroxyacetaldehyde 10.2 10.2

Levoglucosan 6.3 3.0

Formaldehyde 3.0 3.4

Formic Acid 3.7 5.7

Acetic Acid 4.2 6.6

Acetol 4.8 5.8

Composición

Principales materias primas :

-Residuos agrícolas (residuos de caña azúcar, paja de trigo).

-Residuos forestales, (corteza, madera blanca).

Descomposición termoquímica:

-Licuefacción directa.

-Pirolisis rápida.

Licuefacción directa :

Es un proceso lento

Alta presión y baja temperatura

Utiliza un catalizador y a veces bacterias aeróbicas

Resultado: Bio-oil “pesado”.

PRODUCCION

Pirolisis-Rápida-Elevadas temperaturas a pequeñas partículas de biomasa.

-El carbón y los gases son luego recirculados.

-El carbón residual sirve también para producir Carbón activado.

-No hay agregado de oxigeno-Alto reditúo de líquidos orgánicos condensables:

-65 % Bio-Oil líquido-15 % carbón sólido-20 % gases

-Rompe instantáneamente la estructura de la biomasa.

Pirolisis-Rápida

-Puede ser obtenido mediante un proceso de Gasificación.

-Ventaja de la pirolisis: convertir la biomasa en líquido.

-Los productos de la gasificación:

-Utilizados in-situ.

-Limitación de las aplicaciones de mercado y la flexibilidad.

-Puede ser almacenado y transportado mas fácilmente

5.84.8Acetol

6.64.2Acetic Acid

5.73.7Formic Acid

3.43.0Formaldehyde

3.06.3Levoglucosan

10.210.2Hydroxyacetaldehyde

2.21.9Glyoxal

—1.9Cellubiosan

23.524.9Methanol InsolvableSolids & Lignin

20.823.4Water

BagassePine/Spruce 53 / 47 ww/bark

Concentrations wt%

COMPOSICION Y USOS

Composición química detallada:

COMPOSICION Y USOS

-Altos contenidos de agua y oxígeno: poder calorífico reducido.

-Bajos valores de viscosidad:Apto para calderas, hornos, turbinas y motores diesel.

-Bajos contenidos de cenizas, sulfuros, nitrógeno.

-Bajas emisiones de NOx

-Menor punto de goteo. -Las compañías químicas pueden extraer algunos de los compuestos valiosos que lo componen.

COMPOSICION Y USOS

-Refinación para la obtención de HidroxiacetalehídoUtilización: agente de blanqueo óptico para la producción

de papel.

-La obtención de Lovoglucosan.Síntesis farmacéutica, síntesis de pesticidas, polímeros y

resinas, y surfactantes

-Levoglucosenone: - síntesis de antibióticos. - aditivos para combustibles, - pesticidas, - solventes.

COMPOSICION Y USOS

Acetilación.

-Reaccionar Bio Oil con alcoholes: -Formacion de acetatos, poli acetatos y ésteres.

-Convierte ácidos en ésteres y remueve un significativo porcentaje de agua.-La estabilidad del combustible es incrementada.

-Más soluble en las naftas: modificar el octanaje de las mismas.

-Reducción de viscosidad y poder corrosivo.

-Poder calorífico es incrementado en un 30 %.

COMPOSICION Y USOS

-Altamente reactivo.

-Fertilizantes de liberación lenta.

-Reaccionándolo con urea, amoníaco o compuestos de amonio:

-Preservantes de maderas y semillas.

VENTAJAS

-Flexibilidad de materias primas

-Bajas emisiones de NOx

-Combustible Renovable y de Producción In-situ

-Transporte y almacenamiento

-Bajos valores de viscosidad

-Bajos contenidos de cenizas, sulfuros, nitrógeno.

-Aptos para las bajas temperaturas.

DESVENTAJAS

-Su poder calorífico es alrededor del 40% del petróleo o diesel.

-No miscible con combustibles a base de hidrocarburos.

-Contiene cientos de diferentes compuestos químicos:Necesidad de considerar los aspectos de salud, seguridad

y medio ambiente.

-Biomasa: problemas económicos, sociales, técnicos e institucionales.

-Es importante una mayor colaboración y esfuerzo entre las instituciones.

APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS EN ARGENTINA

Grupo inversor Dynamotive y la empresa Tecna SA (Provincia de Misiones)

•estudio de factibilidad: proyectos de aprovechamiento de residuos foresto-industriales para la obtención de Bio-oil •análisis del mercado: para la venta de la producción a generar

Potencial de la provincia de Misiones:

•200 toneladas diarias de residuo forestal•más de un 50% de materia prima que no es aprovechada por la industria maderera •produce aproximadamente dos millones de toneladas anuales

•60 millones de toneladas de madera de bosques naturales •45 millones de toneladas de madera de bosques cultivados

CONCLUSIONES

-Las actitudes del hombre están cambiando.

-Focalizarnos en las necesidades de los usuarios.

-Necesidad de implementar recursos renovables y utilización de labiomasa.

-Difundir y potenciar los beneficios socioeconómicos, y las mejoras ambientales de la “Energía Verde”.

-Invertir en tecnologías.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA-Alumno: Capitanich Agustín. (TP2. 2C, 2006)-http://www.misionesonline.net/paginas/noticia2.php?db=noticias2006&id=3275

-http://www.wired.com/news/technology/0,70430-0.html

-http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaID=2&PgId=183 “Bio oil from Forestry and agricultural residues”

-http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaId=2&PgId=110 “Combustion in industrial facilities”.

-http://www.dynamotive.com Dynamotive: The evolution of energy.

-www.sica.gov.ec “Servicio de Información Agropecuaria del Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador”

-http://www.btgworld.com/technologies/bio-oil-applications.html BTG: Biomass Technology Group.

-www.ambiente.com.ar Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable.