Investigadores en Suiza han ideado un proceso ultrarrápido para convertir biomasa, como la cáscara de banana, en gases y sólidos de alto valor energético e industrial incluidos hidrógeno y biocarbón.
En su búsqueda de nuevas fuentes de energías alternativas y renovables, los investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) han desarrollado un nuevo método basado en técnicas utilizadas comúnmente en procesos de curación de tintas para impresión electrónica que les permite convertir la biomasa en energía.
«El proceso funciona mediante el calentamiento de moléculas bajo destellos de luz blanca intensa para dividir las moléculas en gases y sólidos más pequeños», explicó Hubert Girault, investigador en el EPFL.
Las lámparas de xenón producen una luz blanca brillante que imita de cerca la luz solar natural y permite que la temperatura alcance más de 1000 °C durante unos pocos milisegundos.
La cáscara de plátano contiene mucho carbono, hidrógeno y oxígeno en forma de carbohidratos, agua y proteínas. El proceso consiste en secar la biomasa inicialmente a 105°C durante 24 horas para eliminar la humedad antes de ser molida y tamizada para crear un polvo fino.
Luego, en solo 14,5 milisegundos, la exposición al destello de una lámpara de xenón genera 100 litros de hidrógeno y otros gases como monóxido de carbono, algunos hidrocarburos livianos y 330 g de biocarbón sólido por kilogramo de polvo de cáscara de plátano.
Girault dice que ‘si todas las cáscaras de plátano del mundo se usaran para producir hidrógeno a través de la fotopirólisis, la producción anual sería de 40 kilotoneladas, es decir, la producción anual teórica de un electrolizador de 300 megavatios’, tales electrolizadores comerciales de alta potencia aun no existen.
No son solo las bananas las que están maduras para la conversión; el proceso también funciona con marlos de maíz, cáscara de naranja, granos de café y cáscara de coco, con potencial para una gama de otros materiales que incluyen desechos industriales. El equipo de Girault ya está viendo resultados positivos de los experimentos con aceites de cocina.
“Se trata de una ruta termoquímica novedosa para producir hidrógeno a partir de residuos de biomasa sin necesidad de aportar calor adicional al reactor, como en la pirólisis convencional, que puede aumentar los costes y las emisiones de gases de efecto invernadero”, dijo Ioanna Dimitriou, experta en conversión termoquímica de biomasa y residuos en la Universidad de Nottingham del Reino Unido.
«También produce altos rendimientos de biocarbón, actualmente una solución prometedora que puede lograr beneficios climáticos significativos por el secuestro de carbono en el suelo».
El principal problema del proceso es la baja eficiencia de las lámparas de xenón. «No vamos a hacer una ampliación industrial con lámparas de xenón, pero este estudio académico demuestra que es interesante combinar la fotoquímica con la química de alta temperatura, y creo que el futuro está en la fotopirólisis solar», dijo Girault.
Dimitriou agregó que a medida que se desarrollan los procesos, los análisis integrales del ciclo de vida y las evaluaciones económicas evaluarán completamente los beneficios ambientales y económicos de la tecnología.
«Si tiene una lámpara puede hacer química a alta temperatura sin necesidad de costosos reactores de alta temperatura», concluyó Girault. ‘Hay todo un mundo nuevo de la química por explorar’.
