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Descomposición de microalgas en distintas atmósferas: pirólisis, combustión y oxi-combustión

La utilización de la biomasa como fuente de energía renovable puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles, así como su impacto sobre el cambio climático. Entre los tipos de biomasa, las microalgas poseen una serie de particularidades que hacen que se presenten como un prometedor candidato para su conversión en energía o 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. Estas microalgas pueden ser utilizadas tanto como materia prima en biorrefinerías (debido a su riqueza en carbohidratos y proteínas) dada la posibilidad de convertirlas en distintos bio-productos de interés industrial a través del proceso de pirólisis, como para la obtención de energía mediante procesos de combustión o de oxi-combustión.

El investigador titular de la Unidad de Procesos Termoquímicos de IMDEA Energía, Javier Fermoso, ha colaborado con el Grupo de Investigación liderado por el Dr. Alberto Pettinau del Centro de Investigación en Energías Sostenibles SOTACARBO en Carbonia (Italia), y el Advanced Biofuels Lab de la Heriot-Watt University (Edinburgh), liderado por el Dr. Aimaro Sanna, para estudiar y comparar la cinética de descomposición en termobalanza de dos microalgas (Nannochloropsis sp. y Tetraselmis sp.) en distintas atmósferas reactivas tales como pirólisis, combustión y oxi-combustión mediante la aplicación de distintos modelos cinéticos matemáticos*. La obtención, a escala de laboratorio, de los parámetros cinéticos (p.ej. energía de activación) resulta clave a la hora de diseñar y construir nuevas instalaciones industriales para cualquier proceso termoquímico. En este trabajo se ha concluido que la descomposición térmica de las microalgas no se puede representar mediante un único mecanismo de reacción para todo el rango de conversión; sino que se deben considerar varias reacciones de descomposición paralelas, evaluándose la cinética de descomposición de los distintos componentes de las mismas (carbohidratos, proteínas y lípidos), lo cual ayudará en el diseño y control de los procesos de descomposición de microalgas estudiados.

(*) Federica Dessì, Mauro Mureddu, Francesca Ferrara, Javier Fermoso, Alessandro Orsini, Aimaro Sanna, Alberto Pettinau. Thermogravimetric characterisation and kinetic analysis of Nannochloropsis sp. And Tetraselmis sp. Microalgae for pyrolysis, combustion and oxy-combustion. Energy 217 (2021) 119394; https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119394

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

Estudio cinético de descomposición de microalgas en distintas atmósferas reactivas mediante la aplicación de modelos matemáticos
 

Fecha: 
Viernes, Mayo 28, 2021