Un equipo de investigadores de la Universidad de California ha conseguido convertir residuos agrícolas y forestales sin tratar, y otras materias vegetales en biomasa lignocelulósica, biocombustibles y otros compuestos químicos, de una forma versátil, eficiente y con muy escasa toxicidad. La clave está en el tetrahidrofurano, que como disolvente, baja el coste de producción.
El nuevo método sitúa a la industria química un paso más cerca de lograr por fin la elaboración de combustibles y otras sustancias químicas a partir de la biomasa con una productividad lo bastante alta y con un coste lo bastante bajo como para convertirse en una alternativa comercialmente viable a los combustibles fósiles y otras sustancias derivadas del petróleo.
El tetrahidrofurano
La clave para esta nueva tecnología, desarrollada por el equipo de Charles E. Wyman, Charles M. Cai, Nikhil Nagane y Rajeev Kumar, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Riverside, es utilizar tetrahidrofurano como codisolvente para ayudar a la descomposición de la biomasa disponible como materia prima en bruto, a fin de poder elaborar valiosos precursores primarios y secundarios de combustible con alta productividad y a temperaturas moderadas.
Esos precursores de combustible pueden ser después convertidos en etanol, diversas sustancias químicas de uso industrial, o biocombustibles intercambiables. Estos combustibles intercambiables tienen propiedades similares a las de los combustibles convencionales, como la gasolina, el gasóleo, o el combustible típico para aviones a reacción, y pueden emplearse sin cambios importantes en los vehículos o en la actual infraestructura de almacenamiento y distribución de combustibles.
Comparado con otros disolventes de biomasa disponibles, el tetrahidrofurano está bien adaptado para esta aplicación porque se mezcla de forma homogénea con el agua, tiene un punto de ebullición bajo (66 grados centígrados) lo que permite una fácil recuperación, y puede ser regenerado como producto final del proceso.
El nuevo método es novedoso en cuanto a que puede consolidar múltiples pasos de procesamiento, tales como el pretratamiento, la hidrólisis del azúcar y la catálisis del azúcar, en un único paso. Esto reduce el contenido de agua de la reacción, lo cual permite maximizar la cantidad de sólidos reales que pueden ser cargados y también conservar mejor el calor y la energía.
El proceso es también ajustable de manera que se pueden elaborar diferentes productos finales mediante el cambio de las configuraciones.
El furfural
En las configuraciones adecuadas, el nuevo proceso presenta una mejora en las tasas de rendimiento que llega a ser de hasta casi un 50% respecto a lo conseguido por las actuales tecnologías comerciales, y puede por tanto potencialmente reducir el coste de producción del furfural (un precursor de combustible que se obtiene de la descomposición de la hemicelulosa) hasta cifras compatibles con el rango actual de precios del petróleo crudo.
La biomasa lignocelulósica, que es la única fuente sostenible lo bastante extendida para su conversión comercialmente viable en combustibles líquidos para transporte, es el material orgánico más abundante en la Tierra. Consta de tres componentes principales: celulosa, hemicelulosa y lignina.
El furfural es una de las sustancias químicas renovables más ampliamente reconocidas por su capacidad de conversión en gasolina, un combustible para avión a reacción, y combustibles líquidos comparables al gasóleo (diésel).
