Gasificación de biomasa para la producción de gas de síntesis: efecto de las variables de operación y modelización del proceso

Abstract

El aumento de las actividades antropogénicas, a raíz del desarrollo industrial y el crecimiento económico y demográfico, está provocando un cambio climático sin precedentes que se está traduciendo en un aumento de la temperatura media global del planeta. El principal causante de este calentamiento proviene de las emisiones de CO2 que, en el primer semestre de 2019, alcanzaron una concentración de 417,7 ppm frente a 278 ppm en 1750. El 70% de las emisiones de CO2 y del resto de gases de efecto invernadero, se derivan de la combustión de recursos fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural. Existen varias estrategias para reducir las emisiones de CO2, entre las que se encuentran el fomento de las energías renovables y el cambio a combustibles bajos en carbono, el aumento de la eficacia energética o el desarrollo de tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de CO2. Gracias a la implementación de nuevas políticas medioambientales, en 2018 las energías renovables han supuesto un 26% del crecimiento de la demanda energética mundial. La biomasa es una de las principales fuentes renovables para la producción de energía, ya que es el recurso natural más abundante y presenta una serie de ventajas energéticas y medioambientales, como la neutralidad en las emisiones netas de CO2. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral consiste en la utilización de biomasa para la producción de gas de síntesis, mediante el proceso termoquímico de gasificación de biomasa con aire y vapor de agua. Para ello se ha trabajado con biomasas de diferente procedencia: biomasas forestales, agrícolas y residuos obtenidos a partir de la industria alimentaria. Teniendo en cuenta que una de las principales características de la biomasa es su heterogeneidad, se ha estudiado el efecto de someter las biomasas forestales a un tratamiento térmico de torrefacción, con el fin de mejorar sus propiedades de molienda y manejabilidad, e incluso una mayor densidad energética si se combina con un posterior peletizado.