Producción sostenible de combustible a partir de biomasa

Los métodos actuales para procesar biomasa necesariamente consumen mucha energía. En el proyecto financiado por la Unión Europea SUSFUELCAT, un equipo de científicos plantea una alternativa al proceso de secado intensivo: el reformado en fase acuosa (APR). Como se trata de un proceso que no consume mucha energía, el APR es uno de los métodos competitivos más prometedores para producir combustibles líquidos y gaseosos a partir de biomasa.

Para la eficiencia del proceso es fundamental que el catalizador convierta la biomasa de bajo valor en hidrógeno. Una tarea de SUSFUELCAT es optimizar los catalizadores de APR, al tiempo que se mantiene la estabilidad hidrotérmica. En el proyecto se formulan catalizadores basados en nanopartículas metálicas y utilizando materiales a base de carbono como soporte para el catalizador.

Para comprender la relación básica entre estructura y propiedades catalíticas que repercute sobre la actividad del catalizador, los miembros del proyecto realizan una primera detección de catalizadores comerciales. Las propiedades de los modelos de catalizadores varían con respecto a sus metales activos, grupos y tamaño de los poros, y la conversión del carbono amorfo en grafito. Además, los modelos de catalizadores se emplean en estudios informáticos para investigaciones teóricas. Se realizan estudios experimentales de la actividad y selectividad del catalizador con productos de carga reales y modelos.

Se sintetizaron coloides de nanopartículas nobles con diferentes áreas de superficie, observándose muy buena estabilidad para el paladio y el platino. Los metales comunes tienden a reoxidarse. Las simulaciones informáticas permiten optimizar las propiedades del catalizador.

También se prepararon alditoles como el xilitol, sorbitol y galactitol para utilizar en el producto de carga. Los miembros del proyecto comprendieron las primeras asociaciones entre la estructura y las propiedades del platino y del xilitol. Se demostró que los soportes de carbono son muy adecuados para ajustar la selectividad del hidrógeno y los alcanos. Se analizó la estabilidad hidrotérmica de los materiales de carbono puro, y se observó mayor estabilidad cuanto mayor fuera el grado de conversión del carbono amorfo en grafito.

La principal conclusión del proyecto es que, a la hora de realizar la evaluación económica de los catalizadores, es importante tener en cuenta el coste y la eficiencia de reciclado, aparte del precio del metal noble.

Gracias a SUSFUELCAT será posible mejorar la competitividad de los catalizadores para la producción de hidrógeno en Europa. La tecnología del APR permitirá la producción sostenible y eficiente de combustible a partir de biomasa, reduciendo la dependencia con respecto a combustibles fósiles en Europa.