Estudio de la formación de nanoestructuras de carbono a partir de alquitrán de gasificación de biomasa

Abstract

Durante la gasificación de la biomasa, se producen alquitranes junto con los gases. Estos compuestos pueden causar problemas operativos cuando se condensan, disminuyendo la eficiencia global del proceso. Se han estudiado muchos métodos para reducir o eliminar estos compuestos, siendo los más comunes las modificaciones del gasificador, los métodos de limpieza en húmedo y en seco, y el craqueo térmico o catalítico. El craqueo de estas moléculas produce más gases, pero pocos estudios se interesan por los depósitos de carbono formados, que en algunos casos pueden dar lugar a nanoestructuras de carbono. El presente trabajo propone una metodología que permite el aprovechamiento de estos compuestos para la formación de productos de valor agregado en sistemas de gasificación o pirólisis de biomasa. Se partió de un fraccionamiento para determinar el tamaño y tipo de moléculas presentes en las fracciones de los alquitranes. Asimismo, se plantea el uso de un catalizador soportado en el carbonizado que es subproducto de estos procesos termoquímicos de biomasa, para que al contacto con los volátiles o alquitranes se formen depósitos de carbono en él. Estas nuevas estructuras de carbono pueden aportar nuevas posibilidades para las tecnologías de gasificación y pirolisis de biomasa, lo que se puede traducir en un equilibrio técnico-económico y medioambiental de los procesos. (Textos tomado de la fuente)

During biomass gasification, tars are produced along with the gases. These compounds can cause operational problems when they condense, decreasing the overall efficiency of the process. Many methods have been studied to reduce or eliminate these compounds, the most common being gasifier modifications, wet and dry-cleaning methods, and thermal or catalytic cracking. Cracking of these molecules produces more gases, but few studies are interested in the carbon deposits formed, which in some cases can give rise to carbon nanostructures. The present work proposes a methodology that allows the utilization of these compounds for the formation of value-added products in biomass gasification or pyrolysis systems. The starting point was a fractionation to determine the size and type of molecules present in the tar fractions. Also, the use of a catalyst supported on the carbonized by-product of these biomass thermochemical processes is proposed, so that upon contact with the volatiles or tars, carbon deposits are formed on it. These new carbon structures can provide new possibilities for biomass gasification and pyrolysis technologies, which can be translated into a techno-economic and environmental balance of the processes.