Fieras de la Ingeniería

En la actualidad un grupo de ingenieros de la Universidad de Purdue, han desarrollado un nuevo método más flexible para la producción de combustibles alternativos, obteniendo hidrógeno y electricidad a partir de residuos sólidos urbanos, desechos agrícolas, residuos forestales y lodos de depuradora que podría suministrar hasta el 20 por ciento de los combustibles para el transporte en los Estados Unidos anualmente.

El método ofrece una posible solución a los problemas que podrían ser formados por el aumento de la producción de etanol con los métodos convencionales, que utilizan el maíz de grano como materia prima. Impulsar la producción de etanol con los métodos convencionales requieren de cultivos más pesados y el uso de fertilizantes, además del aumento de la escorrentía de los cursos hídricos y la amenaza en los ecosistemas.

El nuevo concepto, sin embargo, propuesto por los investigadores de Purdue, consiste en flexibilizar los procesos del carbono en combustibles líquidos, no sería necesario más cultivos, sólo el uso principalmente de desechos como materia prima, según hacía referencia Fu Zhao, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Purdue.

Esta técnica es más flexible que los métodos convencionales, ya que puede procesar una gama más amplia de materias primas muy diversas y, al mismo tiempo, puede generar una gama más amplia de productos finales, no sólo la gasolina y diesel, también etanol e hidrógeno, incluso se podría generar electricidad directamente desde el gas producido.

El método también sería inmune a las fluctuaciones del mercado de maíz y otros cultivos y menos afectados por perturbaciones como la crisis de suministro de materia prima y la demanda del mercado cambiante. El método también podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en más de un 50 por ciento en comparación con los derivados del petróleo como la gasolina.

El sistema requiere en primer lugar la transformación del carbono que contienen los residuos, tales como el papel, la madera, el plástico o el caucho, en pequeños trozos con un diámetro de unos pocos milímetros, o milésimas de un metro. Las piezas luego se introducen en un “gasificador”, donde los materiales se convierten en un gas que contiene hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y otros hidrocarburos.

Este gas se trata posteriormente para deshacerse de todo, pero el hidrógeno y monóxido de carbono, son referidos como gases de síntesis. Este gas podría ser utilizado para ejecutar directamente una turbina para generar electricidad, o podrían convertirse en la gasolina y el gasóleo para el transporte mediante un proceso llamado “Síntesis Fischer-Tropsch”. La técnica podría ser usada para producir etanol, combustible para aviones y otros biocarburantes a partir de los desechos sólidos.

Los datos indican que hay suficientes desechos para que puedan ser tratados en apoyo de las grandes instalaciones de producción empleando citado sistema. Un informe preparado por el Departamento de Agricultura y por el Departamento de Energía de los EE.UU., encontró que una estimación de 1,3 millones de toneladas de biomasa (incluidos los residuos agrícolas y municipales) se generan anualmente en los Estados Unidos.

El análisis sugiere que es posible sustituir del 15 al 20 por ciento de los combustibles de transporte consumidos diariamente en los Estados Unidos con líquidos derivados de este proceso tan flexible. Estas estimaciones se basan en el actual nivel de consumo, que es de unos 390 millones de galones por día.

Los ingenieros estiman que el método sería económicamente competitivo con el petróleo a base de combustibles y con un plan para desarrollar “un proceso integrado de modelo simulado” para poner a prueba las técnicas con una variedad de materias primas, incluidos los desperdicios de plástico. Los datos en bruto para el modelo se generarán con un gasificador experimental que se está construyendo en Purdue.

Datos de investigación provenientes de la Universidad de Purdue.