Estudio de la mejora de la calidad del gas de pirólisis, generado durante la producción de biochar, mediante un reactor secundario de alúmina y/o carbón activado

Mateo Español, Jara
Manyà Cervelló, Juan José (dir.)

Universidad de Zaragoza, EPSHUES, 2014
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Ingeniería Química area

Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Química Industrial

Abstract: Uno de los retos actuales de la sociedad es conseguir un desarrollo sostenible, es decir, hacer compatible la calidad del medio ambiente con el desarrollo económico. Entre las principales causas del deterioro del medio ambiente figura la demanda de energía, ya que las emisiones generadas en su producción provocan, en algunos casos, un fuerte impacto ambiental. El ahorro en el consumo y la eficiencia en la producción de energía son esenciales para conseguir la reducción de emisiones. Además de éstas, el desarrollo de nuevas tecnologías destinadas a reducir las emisiones de gases invernadero constituye un objetivo primordial. El biochar, o carbón vegetal que se destina a suelos, es una alternativa muy interesante, ya que presenta ventajas potenciales en varios ámbitos: reducción de emisiones de carbono, aumento de la fertilidad de los suelos, posibilidad de valorizar residuos, etc. El alperujo es un residuo agrícola lignocelulósico que se genera en las almazaras durante el proceso de extracción del aceite de oliva. Una vía muy interesante para su valorización es la producción de biochar mediante pirólisis lenta. Para las condiciones óptimas de operación, en términos de estabilidad potencial del biochar obtenido, se observó que el rendimiento de la fracción gas era elevado y que la composición de este gas era relativamente rica en metano, monóxido de carbono e hidrógeno. Para mejorar aún más la producción y la composición del gas de pirólisis, el presente proyecto aborda el estudio de la mejora de la calidad del gas, generado durante la producción de biochar a partir de alperujo, en un reactor de craqueo. De esta manera, el gas obtenido como subproducto podría aprovecharse térmicamente y compensar, así, la demanda energética del proceso. Con el objeto de caracterizar la etapa de craqueo, se ha estudiado la influencia de dos factores: la composición del lecho (carbón activado y/o alúmina) y la presión en el reactor de craqueo. Se ha evidenciado un efecto positivo de la presión y de la utilización de carbón activado en la producción de gas. Bajo estas condiciones de operación (una presión absoluta de 1,013 MPa y la utilización de carbón activado en el lecho del reactor de craqueo) el rendimiento a gas es máximo y la composición del mismo es rica en hidrógeno (40% vol.), monóxido de carbono y metano. Los resultados obtenidos en este proyecto son prometedores, ya que confirman la posibilidad de mejorar ostensiblemente la producción y la composición del gas obtenido utilizando un lecho fijo de carbón activado, cuyo coste es muy inferior al de otras alternativas (catalíticas, por ejemplo). De este modo, se mejoraría significativamente la viabilidad económica del proceso de producción de biochar a partir de biomasa agrícola.

Free keyword(s): alperujo ; gas de pirólisis ; biochar ; craqueo térmico ; valorización de residuos ; aprovechamiento energético ; biomasa

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera