Influencia de óxidos alcalinos en los componentes volátiles de bagazo y rac de caña de azúcar de Tucumán, Argentina

Abstract

Debido a la crisis energética actual y al elevado consumo proyectado a futuro de los combustibles de origen fósil, se están buscando alternativas amigables con el medioambiente para la diversificación de una matriz energética. En nuestro país, dicha matriz se encuentra condicionada por el excesivo consumo de petróleo y gas natural. Los procesos termoquímicos de gasificación y pirólisis de biomasa son alternativas viables que tienden a equilibrar la matriz energética de un país y resultan más sustentables en el tiempo, ya que son de las tecnologías de origen renovables que mejor aprovechan la biomasa como fuente de energía (Nogués et al. 2010). El proceso de gasificación consiste en la oxidación parcial de las moléculas de carbono a temperaturas entre 800 a 1100°C para obtener un gas combustible con cierto valor energético (4 a 6 MJ/Nm3), compuesto fundamentalmente por (CO, CO2, H2, N2 y CH4). Además, se obtienen subproductos que dependen del tipo de reactor y de la composición de la biomasa, el gas producido puede contener impurezas como amoníaco (NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S), cloruro de hidrógeno (HCL), material particulado y alquitranes. Para un posible aprovechamiento de los gases producto de la gasificación de biomasa, es necesario la limpieza y purificación de los mismos por medio de un sistema de acondicionamiento que permita la eliminación de las impurezas que se generan. Entre los más importantes a eliminar se encuentran los alquitranes, cuya composición y formación dependerá del tipo de biomasa, diseño y temperatura de operación del reactor (Ren et al., 2020). Trabajos previos demostraron que el uso de catalizadores metálicos alcalinos (K, Na, Ca y Mg), pueden ser efectivos para la eliminación de alquitranes en procesos de gasificación de biomasa (Samsudin et al., 2011).El objetivo del presente estudio fue evaluar la producción de volátiles durante un proceso de pirólisis de biomasa con el agregado de óxidos mayoritarios de Ca, Mg, Na y K, como agentes promotores de la reacción termoquímica y comparar los resultados con el caso tomado de referencia (biomasa original sin óxidos). Estos óxidos producirían un efecto catalizador en las reacciones de pirólisis, logrando una reducción en la formación de alquitranes y otros contaminantes.