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Política y economía[Top]
Tecnología de «biocarbón» y pilas de combustible de carbono directo: alternativa para la producción de electricidad
http://dodfuelcell.cecer.army.mil/library_items/DCFC_Report.pdf
Las pilas de combustible son básicamente «baterías» que generan electricidad a consecuencia de las reacciones químicas que sufren las materias primas en el electrodo positivo (cátodo) y en el electrodo negativo (ánodo). Se considera una de las «tecnologías verdes» para la producción de energía eléctrica. Las pilas de combustible industriales convencionales utilizan materias primas gaseosas (hidrógeno en el cátodo y oxígeno en el ánodo) para provocar la reacción generadora de electricidad (hidrógeno + oxígeno = agua). La fuente de hidrógeno puede ser la transformación termoquímica de biomasa. Sin embargo, hace poco ha aparecido un nuevo tipo de pila de combustible, conocida como «pila de combustible de carbono directo», que utiliza carbón sólido en el cátodo, en lugar de hidrógeno. El carbón sólido (conocido como «char» o «biocarbón») es el residuo de la transformación termoquímica de la biomasa sin oxígeno (también denominada «pirólisis»). En este nuevo proceso, el carbón se disuelve en sal fundiday se utiliza como materia prima en el cátodo. En el ánodo se utiliza oxígeno y la reacción que genera la electricidad es: carbono+oxígeno = dióxido de carbono. La principal ventaja de esta nueva tecnología es su mayor eficiencia energética, que se cifra en un 80% frente al 30% hasta el 60% de las pilas de combustible convencionales. Otras ventajas son 1 la versatilidad de uso de cualquiera material rico en carbono y 2 que no hacen falta costosos catalizadores. [Top]
http://vocuspr.vocus.com/VocusPR30/Newsroom/Query.aspx?SiteName=DupontNew&Entity=PRAsset&SF_PRAsset_PRAssetID_EQ=109149&XSL=PressRelease&Cache=False
DuPont y BP son dos empresas dedicadas a proporcionar soluciones energéticas y han sido de las primeras en aventurarse a desarrollar butanol como biocombustible de transporte avanzado. Como se ha dicho en muchos informes, el butanol (un alcohol con cuatro átomos de carbono) ofrece varias ventajas frente al etanol (que tiene dos átomos de carbono) en términos de densidad energética, economía de consumo de combustible y propiedades anticorrosión. Una reciente nota de prensa de la asociación de investigación creada por DuPont y BP señala que una mezcla isomérica de biobutanol puede mantener un elevado (o mejor) rendimiento en motores, incluso con mezclas superiores al 10%, que suele ser el límite máximo de mezcla del etanol. (Una mezcla isomérica de butanol contiene 1-butanol, 2-butanol e isobutanol, todos ellos con cuatro átomos de carbono y diferentes tan sólo por la disposición de las moléculas.) Según el informe, los datos de las pruebas en vehículos demuestran que una mezcla de butanol (con gasolina) al 16% «ofrece un rendimiento similar a las mezclas actuales de gasolina y etanol al 10%, lo que significa que el butanol puede ayudar a conseguir una mayor penetración del biocombustible sin comprometer el rendimiento al consumo». Uno de los principales intereses impulsan la investigación de esta asociación es la búsqueda de vías metabólicas avanzadas de los isómeros de butanol. DuPont y BP también han encargado un completo análisis del ciclo de vida, desde un punto de vista ambiental, del proceso de producción de biobutanol propuesto. [Top]
http://www.biofuelreview.com/content/view/1436/
Las algas han sido identificadas como una de las fuentes potenciales de aceite capaz de transformarse en biodiésel. Entre las ventajas que ofrecen las algas como materia prima para biodiésel está su gran capacidad de fijación (captura) de dióxido de carbono durante el crecimiento y el hecho de no ser un «cultivo bioenergético a base de plantas». El método convencional de producción de aceite de algas consiste en cultivarlas, recolectarlas y extraer el aceite por procedimientos físicos o químicos. Dado que las algas se destruyen, es necesario volver a cultivarlas para que el ciclo de producción continúe. Un reciente artículo publicado en la página web Biofuel Review trata del desarrollo de un sistema de extracción continua de aceite de algas en el que éstas no resultan destruidas. Esta tecnología patentada ?desarrollada por International Energy, Inc.? consiste en cultivar las algas, extraerles el aceite y devolverlas al tanque de cultivo para que vuelvan a crecer. En el proceso de recrecimiento, lasalgas pueden volver a acumular aceite que se puede extraer de nuevo. No se dan detalles de la tecnología utilizada para extraer el aceite. La ventaja de este proceso de «reciclado de algas» es el ahorro de tiempo y costes que requiere el cultivo de nuevas células de algas. Se reduce el tiempo de regeneración de la biomasa y se aumenta la producción de aceite. [Top]
El Departamento de Energía de EE.UU. invierte 33,8 millones de dólares en el mejoramiento de enzimas para la producción de etanol celulósico
http://www.energy.gov/news/6015.htm
Aunque se dice que el etanol celulósico (obtenido de biomasa celulósica) tiene un buen rendimiento energético y un balance de carbono aún mejor (en relación con otras materias primas bioenergéticas), existen algunos obstáculos para que su coste de producción a gran escala sea competitivo. Uno de ellos es la reducción de costes y mejora de rendimiento de las «celulasas», las enzimas necesarias para degradar la celulosa de la biomasa vegetal en azúcares adecuados para la fermentación de etanol. En un intento de conseguir que su producción de etanol celulósico sea competitiva en 2012, el Departamento de Energía de Estados Unidos ha anunciado una inversión de 33,8 millones de dólares en cuatro años para mejorar los sistemas enzimáticos utilizados en esta producción. Se financiarán los cuatro proyectos siguientes: (1) «Desarrollo de sistemas enzimáticos comerciales para la sacarificación de biomasa lignocelulósica» (DSM Innovation Center, Inc.); (2) «Mejora de rendimiento comercial de las celulasas parala industria de biomasa lignocelulósica» (Genecor); (3) «Desarrollo de un sistema comercial de aplicaciones enzimáticas para etanol» (Novozymes, Inc.); y (4) «Comercialización de soluciones de celulasa adaptadas para la sacarificación de biomasa (Verenium Corporation). Materias primas[Top]
http://www.timesonline.co.uk/tol/news/uk/science/article3257051.ece
Un equipo de científicos del Instituto J. Craig Venter (Estados Unidos) ha logrado ensamblar el genoma (caracteres hereditarios de un organismo codificados como secuencia de pares de bases en las moléculas de ADN) de la bacteria Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 por medios artificiales. Aunque hace mucho tiempo que los científicos son capaces de crear ADN sintético, sólo podían crear cadenas de ADN cortas, con un máximo de 32 pares de bases. Este equipo de científicos ha logrado ensamblar el genoma completo, con una longitud de 583.000 pares de bases. Se está planificando un intento de insertar el genoma artificial en una célula vacía para obtener una célula viva que funcione. Esta tecnología podría facilitar la «creación de nuevos tipos de microorganismos que podrían tener muy diversos usos, como la producción de combustibles ecológicos en sustitución del petróleo y el carbón, la digestión de residuos tóxicos o la absorción de gases de efecto invernadero». Noticias y tendencias[Top]
http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1707
La tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CCS por sus siglas en inglés, que consiste en la recogida y transporte de emisiones de CO2 para su posterior almacenamiento geológico u oceánico) es una estrategia para frenar el cambio climático que suele aplicarse a fuentes de emisiones a gran escala, como las centrales eléctricas. Sin embargo, se dice que unos dos tercios de las emisiones mundiales de CO2 provienen de fuentes «distribuidas» a pequeña escala, como los automóviles y los pequeños generadores eléctricos. Una tecnología CCS adaptada a estas fuentes de CO2 de pequeña escala sería una gran contribución a la lucha contra el cambio climático. Investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech, de Estados Unidos) han ideado un sistema CCS para estas pequeñas fuentes de emisión. Según la nota de prensa de Georgia Tech, su objetivo es desarrollar un sistema de transporte sostenible que utilice combustible líquido y que atrape o almacene el dióxido de carbono emitido por medio de un aparato de a bordo. Después se puede descargar el CO2 almacenado en una planta procesadora que lo recicle para obtener combustible líquido. El aparato de procesamiento de combustible de a bordo que ha de separar el carbono y almacenarlo en el vehículo en forma líquida está en fase de desarrollo. El estudio se ha publicado en la revista «Energy Conversion and Management». Más información sobre la tecnología de captura y almacenamiento de carbono: http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_capture_and_storage. [Top]
http://www.carbontrust.co.uk/about/presscentre/080218_Biofuels_Challenge.htm
Carbon Trust es una organización creada por el Gobierno británico en respuesta al cambio climático. Su objetivo es conseguir una «economía baja en carbono» ayudando a las empresas a reducir sus emisiones de carbono y contribuir al desarrollo de «tecnologías comerciales bajas en carbono». Carbon Trust ha anunciado recientemente su «Desafío de la Pirólisis», para el que solicita «Expresiones de Interés de posibles socios de la comunidad científica para colaborar en el desarrollo de un proceso comercialmente viable para refinar aceite mediante pirólisis. Se ha determinado que la producción de «aceite de pirólisis» mediante la combustión en ausencia de oxígeno (pirólisis) de «biomasa obtenida de fuentes sostenibles» es una tecnología baja en carbono capaz de obtener biocombustibles de bajo coste con menor emisión de gases de efecto invernadero. El consorcio ha destinado 5 millones de libras esterlinas a proyectos de investigación de la pirólisis «con orientación comercial» para un período de 3 a 5 años. Algunos resultados que se espera obtener de esta investigación son: «prueba de un principio científico-técnico; una tecnología de pirólisis novedosa, económica y con baja intensidad de GEI a partir de biomasa; la caracterización completa del aceite refinado; una valoración comercial y ambiental de los subproductos; y el desarrollo de una unidad de demostración industrial de pequeñas dimensiones o a escala de laboratorio». Está prevista la celebración de un seminario sobre el Desafío de la Pirólisis para el 11 de marzo de 2008. [Top]
http://biofuelsdigest.com/blog2/2008/02/22/india-and-canada-to-coopertae-on-advanced-biofuels-research-ultrasound-biodiesel-biogas-from-waste-and-bio-hydrogen-on-the-research-agenda/
El Instituto de Investigación Agrícola de la India (IARI, por sus siglas en inglés) y la Universidad de Saskatchewan (Canadá) han llegado a un acuerdo de cooperación para la investigación y desarrollo de bioenergías avanzadas utilizando cultivos y materias primas de biomasa. La investigación se centrará en la producción de cuatro tipos de biocombustibles a partir de biomasa: biodiésel, bioetanol, biogás y biohidrógeno. Se han identificado las siguientes áreas de investigación: (1) tecnología de ultrasonidos para la producción de biodiésel a partir de aceites como el de jatrofa y otros, (2) producción de biohidrógeno por tecnología de gasificación supercrítica, (3) proceso de hidrólisis ácida para la conversión de biomasa en azúcares fermentables para la producción de etanol, y (4) digestión anaeróbica de biomasa para la coproducción de biogás y fertilizantes orgánicos. La Universidad de Saskatchewan es famosa por su Centro de Bioeconomía, que tiene previsto reunir a un gran número de expertos en biociencias en Canadá, para investigar las bioenergías y los bioproductos. Por su parte, el IARI es muy conocido por el alto nivel de sus investigaciones agrarias. Más información sobre la gasificación supercrítica en http://www.btgworld.com/technologies/supercritical-gasification.html [Top]
http://www.ethanolproducer.com/article.jsp?article_id=3728
La biomasa vegetal de base celulósica (como el Panicum virgatum y otras gramíneas perennes) se considera un cultivo bioenergético de «segunda generación» y se cree que es «el camino a seguir» para la producción de etanol como biocombustible. A diferencia de los cultivos bioenergéticos de «primera generación» (como el maíz), se dice que la producción de etanol con materias primeras celulósicas requiere menos insumos agrarios, genera mayores rendimientos netos y obtiene mejores «balances de carbono». Muchos agricultores de Estados Unidos están planteándose cambiar el maíz y la soja por gramíneas perennes como materias primas para la producción de biocombustibles. No obstante, este cambio en los cultivos bioenergéticos puede afectar al «ciclo estacional del agua y los cambios energéticos entre la tierra y la troposfera». El Centro de Excelencia de las Ciencias de la Información Geográfica de la Universidad de Dakota del Sur y la Agencia Espacial de Estados Unidos (NASA) van a llevar a cabo una investigación conjunta para evaluar cómo afecta este cambio en los cultivos bioenergéticos a la meteorología y al clima. El estudio durará tres año y utilizará estudios de campo y modelización para evaluar los efectos potenciales del cambio de cultivos biocombustibles en un área de estudio que abarca Dakota del Norte, Dakota del Sur, Nebraska el oeste de Minnesota y el norte de Iowa. Según el científico Michael Wimberly, el objetivo no es realizar predicciones exactas, sino más bien «formular hipótesis generales pero razonables, de manera que las posibles consecuencias puedan formar parte del debate». [Top]
http://www.fao.org/newsroom/en/news/2008/1000782/index.html
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha anunciado el desarrollo de una «herramienta de apoyo a las decisiones» para ayudar a los países a beneficiarse del desarrollo de la industria de biocombustibles, sin poner en riesgo la seguridad alimentaria. Según la nota de prensa de la FAO, esta herramienta es un «marco analítico» que permite a los gobiernos interesados en entrar en el sector bioenergético «calcular el efecto de las decisiones de su política [en materia de biocombustibles] en la seguridad alimentaria de sus poblaciones». El primer paso para utilizar este marco consiste en crear un «escenario de desarrollo de la bioenergía», en el que se definan las posibles políticas bioenergéticas y sus estrategias asociadas. A través de cinco pasos, el marco permite evaluar (1) el potencial técnico de biomasa, (2) los costes de producción de biomasa, (3) el potencial económico de la bioenergía, (4) las consecuencias macroeconómicas, y (5) el impacto en el ámbito nacional y a nivel de las familias y las consecuencias para la seguridad alimentaria. Este marco analítico, que utiliza modelos matemáticos como el «Quickscan» del Instituto Copérnico (de la Universidad de Utrecht, en los Países Bajos) y el «COSIMO» de la FAO, se experimentará sobre el terreno en Perú, Tailandia y Tanzania antes de darlo a conocer. |
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