De butanol a bio-jet: biocombustibles para la aviación
Por Felipe Sánchez Banda
Saltillo, Coahuila. 21 de octubre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Departamento de Biotecnología en la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) desarrollan un proceso para la conversión de butanol de segunda generación a bio-jet, un biocombustible de bajo costo y sustentable para la aviación comercial.
El alto precio del combustible, el impacto ambiental, la sustentabilidad, entre otros factores, representan un problema que dificulta, a largo plazo, el uso de derivados del petróleo en la aviación.
“El combustible es uno de los mayores costos de operación para la industria de la aviación. Es por ello que el combustible para aviones derivado de biomasa, denominado bio-jet, se ha convertido en un elemento clave en la estrategia de la industria de la aviación para reducir los costos de operación y el impacto ambiental”, explicó en entrevista el doctor Leopoldo Javier Ríos González, profesor investigador del Departamento de Biotecnología de la Facultad de Ciencias Químicas de la Uadec.
El butanol forma parte de la familia de los bioalcoholes. Según la materia prima empleada, el butanol se clasifica como de primera, segunda o tercera generación. Para producir butanol de primera generación se utiliza caña de azúcar, semillas y granos de cereales, todas ellas clasificadas como materias primas de grado alimenticio.
En contraste, el butanol de segunda generación se obtiene a partir de biomasa lignocelulósica no comestible, proveniente de desechos agrícolas o de plantas no comestibles, su ventaja principal es que no compite con la industria alimentaria, además de que presenta un alto contenido de carbohidratos, renovabilidad, abundancia, bajo costo, entre otros aspectos.
“La producción de butanol en este proyecto de investigación se lleva a cabo mediante el uso de hidrolizados lignocelulósicos de residuos agroindustriales, con el objetivo de proporcionar un sustrato de bajo costo que disminuya los costos de producción”, indicó el investigador.
Las bondades del butanol
Algunas de las ventajas del butanol como combustible, en comparación con otros como el etanol, son: mayor poder calorífico, lo que reduce el consumo de combustible y al mismo tiempo aumenta el rendimiento energético; menor volatilidad, menos problemas de ignición debido al menor calor de vaporización; intersolubilidad, ya que puede mezclarse más fácilmente con diesel o gasolina sin la necesidad de usar cosolventes; y mayor viscosidad, por lo que no causa problemas de desgaste en las bombas de combustible.
También es más seguro para utilizarse a altas temperaturas debido a su baja presión de vapor y alto punto de inflamación; es de fácil distribución ya que tolera mejor la contaminación con agua y es menos corrosivo y un beneficio a largo plazo para el hidrógeno, pues produce una mayor salida de energía cuando se usa en celdas de combustible, además de que el hidrógeno producido durante la fermentación de butanol puede recuperarse fácilmente, lo que aumenta el rendimiento energético total; además de propiciar la producción de otros compuestos de alto valor agregado, como la acetona y etanol.
Debido a estas características, el butanol tendría aplicaciones potenciales en el sector de la aviación, al ser un combustible altamente eficiente, económico y amigable con el medio ambiente. Para el sector energético en general, el butanol, etanol e hidrógeno pueden ser utilizados directamente como combustibles para vehículos o para la generación de electricidad.
“En nuestro caso, el proyecto consiste en un proceso de conversión del butanol a combustible jet, a través de tres etapas básicas: deshidratación del alcohol, oligomerización e hidrogenación”, puntualizó el doctor Ríos González.
Actualmente el proyecto se encuentra en una primera fase de optimización de la producción del butanol. La segunda fase consistirá en desarrollar la síntesis del bio-jet y su escalamiento a nivel piloto.
“El futuro del proyecto para su aplicación en los diversos sectores industriales consistirá de los resultados que arroje el estudio de factibilidad económica del proceso y de la motivación de los actores sociales y políticos que hagan posible la introducción de un programa de butanol en el mercado en nuestro país, dentro del marco legal creado por las leyes y regulaciones a tal efecto”, finalizó el científico.
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Dr. Leopoldo Javier Ríos González |
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