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Desarrollo de catalizadores para la conversión de microalgas en biocombustibles

El uso de biomasa (residuos agrícolas y forestales, cultivos energéticos, etc.) como fuente de energía renovable puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles, así como su impacto sobre el cambio climático. Entre los diversos tipos de biomasa que existen, las microalgas presentan una serie de particularidades que hacen que se presenten como un prometedor candidato para su conversión en biocombustibles de forma sostenible. Entre ellas, destacan su capacidad para crecer en tierras marginales, así como el empleo de aguas residuales y CO2 como fuente de energía y nutrientes. Entre los distintos tipos de microalgas, la Isochrysis sp. ha demostrado ser una buena opción para su utilización como materia prima en biorrefinerías (debido a que es rica en carbohidratos y proteínas) dada la posibilidad de convertirla en distintos bio-productos de interés industrial a través de varios procesos biológicos y termoquímicos (pirólisis).

El proceso de pirólisis rápida es uno de los procesos termoquímicos con mayor potencial para la conversión de biomasa en productos líquidos tales como biocombustibles y/o otros productos de interés para la industria química debido a su relativo bajo coste y sencillez de operación. Sin embargo, las propiedades de los bioaceites obtenidos directamente de la pirólisis de biomasa (en este caso, microalgas) tienen que ser mejoradas mediante procesos catalíticos que permitan la eliminación de heteroátomos (oxígeno y nitrógeno) dando lugar a la formación de compuestos de interés para la industria química (p. ej. hidrocarburos aromáticos, entre otros).

En este trabajo (*), el investigador titular de la Unidad de Procesos Termoquímicos de IMDEA Energía, Javier Fermoso, ha colaborado con el Advanced Biofuels Lab de la Heriot-Watt University (Edinburgh), liderado por el Dr. Aimaro Sanna, para estudiar el uso de la zeolita Li-LSX como catalizador para la eliminación selectiva de oxígeno y nitrógeno de los aceites de pirólisis obtenidos a partir de microalgas (Isochrysis sp). Además, se ha investigado el efecto que la materia inorgánica presente de forma natural en las microalgas tiene sobre el proceso. En este trabajo se ha concluido que el uso de la zeolita Li-LSX resultó efectivo manteniendo una cierta actividad de desoxigenación durante varios ciclos consecutivos de pirólisis de las microalgas. Por otro lado, la eliminación de parte de la materia mineral de las microalgas (que pueden actuar como catalizadores naturales) redujo significativamente la actividad catalítica de la zeolita empleada por lo que, en este caso, se desaconseja dicho pretratamiento simplificando el proceso y ahorrando costes.

(*) Nur Adilah Abd Rahman, Javier Fermoso, Aimaro Sanna. Stability of Li-LSX Zeolite in the Catalytic Pyrolysis of Non-Treated and Acid Pre-Treated Isochrysis sp. Microalgae. Energies 2020, 13(4), 959; https://doi.org/10.3390/en13040959

Más información: Javier Fermoso, Investigador Titular de la Unidad de Procesos Termoquímicos, javier.fermoso@imdea.org

Fecha: 
Miércoles, Junio 3, 2020