Torrefacción
La torrefacción es un proceso termoquímico suave en el que la biomasa se calienta lentamente (con una velocidad no superior a 50ºC/min) durante 10 a 40 minutos, hasta temperaturas que tratan de no exceder los 300ºC, en una atmósfera inerte o libre de oxígeno.
Como consecuencia del proceso de torrefacción (una mezcla entre desecado, descomposición térmica y pirólisis), se obtienen generalmente dos productos: una corriente de gas y un sólido torrefactado.
El proceso depende en gran medida de la variación en temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor. En función de estas variables pueden obtenerse diferentes distribuciones de productos (incluso líquidos aceitosos), en distintas proporciones y de propiedades o com-posición diferentes.
FASES DEL PROCESO DE TORREFACCIÓN
El proceso de torrefacción ocurre en fases sucesivas. Tras el secado de la biomasa y la evaporación de componentes volátiles, siguen reacciones de descomposición de moléculas y otras en las que los productos resultantes reaccionan entre sí y con los componentes de la atmósfera de reacción para dar los productos finales.
El gas obtenido contiene fundamentalmente agua, CO2 y CO, con pequeñas cantidades de compuestos ligeros como metano, hidrógeno, metanol, etc.
Por otro lado, el sólido torrefactado aumenta su grado de carbonización y reduce su contenido en hidrógeno y oxígeno, debido a la formación de agua y secado del material.
Algunas experiencias de torrefacción ofrecen rendimientos globales entre el 80 y 90% para el balance de masa (con 20 a 10% de contenido másico en gases) y entre el 90 y 95% para el balance de energía. Sin embargo, aún son pocas las plantas piloto que ofrecen resultados fiables, y muchas las diferencias entre las condiciones de experimentación para poder generalizar conclusiones.
Todas las técnicas de torrefactado consiguen una densificación energética, al ser mayor la transferencia en masa a fase gaseosa que en contenido energético.
Otro punto importante en términos de balances es el hecho de que el suministro de la energía que requiere el proceso completo (que incluye secado del material y torrefacción) suele realizarse con un aporte extra de biomasa como biocombustible.
¿PORQUE TORREFACTAR?
Algunas de las barreras asociadas al uso de la biomasa como recurso energético son su heterogeneidad, dificultad de manejo y baja densidad energética.
La torrefacción puede ser una alternativa para mejorar la calidad general de los biocombustibles y obtener productos más preparados hacia las técnicas de conversión final en energía (se facilita el peletizado y se gana afinidad hacia la co-combustión).
Con el torrefactado se obtiene un producto estable con las siguientes características:
Además, el torrefactado puede unirse con otras tecnologías como la gasificación, la síntesis catalítica de bioproductos a partir de gas pobre o la separación de biocarburantes de segunda generación en biorrefinerías.
Como consecuencia del proceso de torrefacción (una mezcla entre desecado, descomposición térmica y pirólisis), se obtienen generalmente dos productos: una corriente de gas y un sólido torrefactado.
El proceso depende en gran medida de la variación en temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor. En función de estas variables pueden obtenerse diferentes distribuciones de productos (incluso líquidos aceitosos), en distintas proporciones y de propiedades o com-posición diferentes.
FASES DEL PROCESO DE TORREFACCIÓN
El proceso de torrefacción ocurre en fases sucesivas. Tras el secado de la biomasa y la evaporación de componentes volátiles, siguen reacciones de descomposición de moléculas y otras en las que los productos resultantes reaccionan entre sí y con los componentes de la atmósfera de reacción para dar los productos finales.
El gas obtenido contiene fundamentalmente agua, CO2 y CO, con pequeñas cantidades de compuestos ligeros como metano, hidrógeno, metanol, etc.
Por otro lado, el sólido torrefactado aumenta su grado de carbonización y reduce su contenido en hidrógeno y oxígeno, debido a la formación de agua y secado del material.
Algunas experiencias de torrefacción ofrecen rendimientos globales entre el 80 y 90% para el balance de masa (con 20 a 10% de contenido másico en gases) y entre el 90 y 95% para el balance de energía. Sin embargo, aún son pocas las plantas piloto que ofrecen resultados fiables, y muchas las diferencias entre las condiciones de experimentación para poder generalizar conclusiones.
Todas las técnicas de torrefactado consiguen una densificación energética, al ser mayor la transferencia en masa a fase gaseosa que en contenido energético.
Otro punto importante en términos de balances es el hecho de que el suministro de la energía que requiere el proceso completo (que incluye secado del material y torrefacción) suele realizarse con un aporte extra de biomasa como biocombustible.
¿PORQUE TORREFACTAR?
Algunas de las barreras asociadas al uso de la biomasa como recurso energético son su heterogeneidad, dificultad de manejo y baja densidad energética.
La torrefacción puede ser una alternativa para mejorar la calidad general de los biocombustibles y obtener productos más preparados hacia las técnicas de conversión final en energía (se facilita el peletizado y se gana afinidad hacia la co-combustión).
Con el torrefactado se obtiene un producto estable con las siguientes características:
- Presenta una mayor friabilidad (propiedad de los sólidos de disgregarse bajo una presión determinada)
- Es hidrófobo (no absorbe humedad del aire durante su almacenamiento)
- Tiene mayor poder calorífico por unidad de peso con respecto a la biomasa de partida.
Además, el torrefactado puede unirse con otras tecnologías como la gasificación, la síntesis catalítica de bioproductos a partir de gas pobre o la separación de biocarburantes de segunda generación en biorrefinerías.
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