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Un nuevo biocombustible: propano
Los investigadores del MIT dicen que han desarrollado un proceso químico eficiente para producir propano a partir del maíz o la caña de azúcar. Están incorporando una puesta en marcha esta semana para comercializar el proceso de biopropano, que esperan que encuentre un lugar en el mercado actual de 21.000 millones de dólares en EE. UU. Para el combustible.
Alternativa de biocombustible: Los investigadores del MIT están desarrollando un proceso eficiente para producir propano a partir de maíz o caña de azúcar.
Si bien gran parte de la atención sobre los biocombustibles se ha centrado en el etanol, el proceso desarrollado por los investigadores del MIT produce propano, dice Andrew Peterson , uno de los estudiantes de posgrado que demostró las reacciones. El propano se utiliza en los Estados Unidos para la calefacción residencial y algunos procesos industriales, y hasta cierto punto como combustible líquido para el transporte. Estamos haciendo un combustible probado para el que ya existe un mercado y una infraestructura, dice Peterson, quien trabaja en el laboratorio del profesor de ingeniería química. Probador de Jefferson y ha fundado la startup C3 BioEnergy, con sede en Cambridge, MA, para comercializar la tecnología.
El propano, que actualmente se fabrica a partir del petróleo, tiene una densidad energética más alta que el etanol y, aunque a menudo se utiliza en forma gaseosa, es el combustible líquido de combustión más limpia.
El proceso C3 BioEnergy depende de agua supercrítica –agua a muy alta temperatura y presión– lo que facilita las reacciones que convierten un compuesto biológico en propano. Peterson no reveló el compuesto de partida, pero dice que es un producto de la fermentación de los azúcares que se encuentran en el maíz o la caña de azúcar. La reacción es impulsada por calor, sin necesidad de catalizadores. A temperatura y presión supercríticas, dice Peterson, el agua hace cosas extrañas. Se vuelve como un solvente apolar y se mezcla con los compuestos orgánicos. Una vez que ha tenido lugar la reacción, la solución se mantiene a alta presión y se enfría a temperatura ambiente para que el propano salga de la solución y flote hacia la superficie. Hemos demostrado que podemos producir propano, dice Peterson. Ahora estamos tratando de optimizar la velocidad de reacción y llevarla a una etapa escalable.
Peterson dice que la conversión de biopropano tiene un buen balance energético: no es necesario quemar mucho combustible fósil durante la producción. La reacción no requiere la entrada de una gran cantidad de energía porque el calor que es clave para la conversión de biopropano se puede recuperar mediante un intercambiador de calor, un dispositivo que transfiere calor dentro y fuera de un fluido.
Todas las reacciones de biocombustible implican eliminar el oxígeno del compuesto de partida, dice George Huber , profesor asistente de ingeniería química en la Universidad de Massachusetts, en Amherst. Hay una serie de estrategias para hacer esto, incluidas las reacciones que dependen de catalizadores biológicos. Pero, dice Huber, los fluidos supercríticos son una forma muy prometedora de producir biocombustibles. Puedes hacerlo en un reactor muy pequeño en muy poco tiempo, por lo que puedes hacerlo de manera muy económica.
Otros laboratorios académicos están desarrollando procesos que utilizan fluidos de alta temperatura y alta presión para producir biocombustibles. Douglas Elliott , en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, en Richland, WA, está utilizando condiciones casi supercríticas en combinación con un catalizador para tratar aguas residuales y biomasa sin procesar. En estas condiciones, los compuestos orgánicos se pueden convertir en una mezcla de metano (el componente principal del gas natural) y dióxido de carbono. Hemos ido desde los reactores de lotes pequeños hasta el tratamiento de unos pocos galones de aguas residuales por hora, dice Elliott, que trabaja con una empresa en la comercialización de la tecnología para el tratamiento del agua. Todavía estamos en el laboratorio con biomasa.
Huber y Elliott dicen que el proceso de biopropano del MIT es novedoso. Nunca he visto a nadie fabricar propano con fluidos supercríticos, dice Huber.
En algunos países, incluida Australia, el propano se usa más ampliamente como combustible para el transporte. En los Estados Unidos, tendría que modificar los motores para usarlo, dice Huber. El biopropano podría usarse donde ya usamos propano.