Generación de bioenergía mediante procesos termoquímicos de conversión de biomasa

Abstract

La generación de energía a partir de biomasa constituye una alternativa renovable con gran potencial para satisfacer, en forma sostenible, la creciente demanda energética, que incluye la provisión de calefacción, electricidad, combustibles para transporte y calor de proceso en instalaciones industriales. Simultáneamente, ésta contribuye a mitigar la contaminación del medio ambiente y el cambio climático que resultan de las emisiones de gases de efecto invernadero, derivadas del empleo de combustibles fósiles. En esta dirección, se examinan las principales rutas tecnológicas directas para la generación de bioenergía o de transportadores de energía, enfatizando en aquella basada en procesos termoquímicos de conversión de biomasa lignocelulósica. Se revisan, en primer término, las fuentes disponibles y las principales características fisicoquímicas de la biomasa lignocelulósica que son relevantes a fin de evaluar su potencial aprovechamiento como materia prima en los procesos de conversión y en la selección de éstos. Se abordan brevemente, luego, los procesos bioquímicos más empleados para la conversión de biomasa, fermentación y digestión anaeróbica. Por último, se examina la conversión de biomasa mediante la ruta termoquímica, que involucra a los procesos de combustión, pirólisis, gasificación y licuefacción. Para cada uno de estos procesos, se consideran aspectos fundamentales, algunos lineamientos generales concernientes a su aplicación, como así también innovaciones en desarrollo tendientes a su optimización.

Energy generation from biomass constitutes a renewable alternative with great potential to meet in a sustainable way growing energy demand, which includes supply of electricity, domestic heat, fuels for transport, and process heat for industrial facilities. It also contributes to mitigate environmental pollution and climate change arising from greenhouse gas emissions because of fossil fuels utilization. In this direction, main direct technological routes for generation of bioenergy or energy carriers are examined, emphasizing that based on thermochemical processes for conversion of lignocellulosic biomass. First, available sources and principal physicochemical characteristics of lignocellulosic biomass are revised. They are important in order to evaluate biomass potentialities as raw material in conversion processes and for the proper selection of the latter. Then, the biochemical processes more used for biomass conversion, namely fermentation and anaerobic digestion, are briefly presented. Finally, biomass conversion through thermochemical processes, involving combustion, pyrolysis, gasification, and liquefaction, is examined. For each of these processes, basic aspects, some general guidelines concerning their application, as well as innovations under development attempting to their optimization, are considered.