Gasificación de Biomasa como una Ruta Escalable y Verde para Calor y Electricidad Combinados (CHP) y Gas de Síntesis para Materiales: Una Revisión
Autores: Lackner, Maximilian; Fei, Qiang; Guo, Shuqi; Yang, Ning; Guan, Xiaoping; Hu, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Gasificación de Biomasa como una Ruta Escalable y Verde para Calor y Electricidad Combinados (CHP) y Gas de Síntesis para Materiales: Una Revisión
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Combustibles fósiles
Fuentes renovables
Biomasa
Gasificación
Gas de síntesis
Poligeneración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los altos costos externalizados y aún en parte desconocidos de los combustibles fósiles a través de la contaminación del aire por combustión, y sus recursos limitados, han llevado a la humanidad a (re)convertirse a fuentes renovables como la eólica, solar y biomasa para satisfacer sus necesidades energéticas. La conversión de biomasa en gas de síntesis es ventajosa ya que puede utilizar una amplia variedad de materias primas (residuos) para obtener un producto energético y versátil a bajo costo en grandes cantidades. La gasificación no es una tecnología nueva; sin embargo, en los últimos años, la gasificación de biomasa ha atraído una atención significativa. Debido a la naturaleza no agotable de los residuos agrícolas y corrientes laterales de biomasa similares, que tienen poco valor y pueden generar problemas ambientales cuando se gestionan mal, como las emisiones de metano, es posible obtener energía eléctrica o térmica barata a través del gas producido con altas eficiencias. La cogeneración de calor y electricidad (CHP) es el caso de uso preferido, y recientemente el enfoque se ha trasladado a la poligeneración, por ejemplo, para crear productos de valor añadido a partir del gas de síntesis. La síntesis de Fischer-Tropsch a partir de gas de síntesis derivado del carbón ahora se complementa con la fermentación de gas de síntesis biobasado, donde los microorganismos producen materiales a partir de CO/H (y CO) en un proceso anaeróbico y de CH/O en un proceso aeróbico. La metanación del gas de síntesis ofrece una ruta alternativa para producir gas natural sintético (SNG, o bio-SNG) como materia prima adicional para la fermentación de gas. Los materiales hechos de gas de síntesis están desacoplados de las operaciones agrícolas primarias y no compiten con la producción de piensos y alimentos. Debido a la amplia base de materias primas para la gasificación, que puede ser básicamente de todo tipo de biomasa mayormente seca, incluidos residuos como los residuos sólidos municipales (MSW), los productos derivados del gas de síntesis son altamente escalables. Entre ellos se encuentran bioplásticos, biocombustibles, bloques de construcción biobasados y proteína de célula única (SCP) para piensos y alimentos. Este artículo revisa el estado del arte en la gasificación de biomasa con un enfoque en la fermentación de gas para la producción sostenible de materiales de alto volumen.
Descripción
Los altos costos externalizados y aún en parte desconocidos de los combustibles fósiles a través de la contaminación del aire por combustión, y sus recursos limitados, han llevado a la humanidad a (re)convertirse a fuentes renovables como la eólica, solar y biomasa para satisfacer sus necesidades energéticas. La conversión de biomasa en gas de síntesis es ventajosa ya que puede utilizar una amplia variedad de materias primas (residuos) para obtener un producto energético y versátil a bajo costo en grandes cantidades. La gasificación no es una tecnología nueva; sin embargo, en los últimos años, la gasificación de biomasa ha atraído una atención significativa. Debido a la naturaleza no agotable de los residuos agrícolas y corrientes laterales de biomasa similares, que tienen poco valor y pueden generar problemas ambientales cuando se gestionan mal, como las emisiones de metano, es posible obtener energía eléctrica o térmica barata a través del gas producido con altas eficiencias. La cogeneración de calor y electricidad (CHP) es el caso de uso preferido, y recientemente el enfoque se ha trasladado a la poligeneración, por ejemplo, para crear productos de valor añadido a partir del gas de síntesis. La síntesis de Fischer-Tropsch a partir de gas de síntesis derivado del carbón ahora se complementa con la fermentación de gas de síntesis biobasado, donde los microorganismos producen materiales a partir de CO/H (y CO) en un proceso anaeróbico y de CH/O en un proceso aeróbico. La metanación del gas de síntesis ofrece una ruta alternativa para producir gas natural sintético (SNG, o bio-SNG) como materia prima adicional para la fermentación de gas. Los materiales hechos de gas de síntesis están desacoplados de las operaciones agrícolas primarias y no compiten con la producción de piensos y alimentos. Debido a la amplia base de materias primas para la gasificación, que puede ser básicamente de todo tipo de biomasa mayormente seca, incluidos residuos como los residuos sólidos municipales (MSW), los productos derivados del gas de síntesis son altamente escalables. Entre ellos se encuentran bioplásticos, biocombustibles, bloques de construcción biobasados y proteína de célula única (SCP) para piensos y alimentos. Este artículo revisa el estado del arte en la gasificación de biomasa con un enfoque en la fermentación de gas para la producción sostenible de materiales de alto volumen.