El Grupo de Bioenergía a través de AICIA ha desarrollado la ingeniería básica del proyecto de demostración de gasificación de biomasa en lecho fluidizado. El proyecto es una iniciativa de Inerco S.A. y cuenta con ayuda pública de la Junta de Andalucía. El objetivo del proyecto es demostrar la viabilidad de la producción de un gas combustible (pobre) para aprovechamiento térmico mediante la gasificación en lecho fluidizado a presión atmosférica de biomasas autóctonas. Esta aplicación aporta sus mayores ventajas al instalar el gasificador junto a calderas existentes de combustibles fósiles (co-combustión vía gasificación).
El sistema de gasificación está basado en un lecho fluidizado burbujeante atmosférico de 3 MWth de potencia (sobre el PCI biomasa alimentada). Está diseñado para operar a una temperatura nominal de lecho de 800 ºC. El caudal nominal de biomasa es de 600 kg/h.
Objetivos
El objetivo general del proyecto BIOCOM es explorar la vía termoquímica (gasificación →gas de síntesis → conversión catalítica) de producción de bioetanol (o mezclas de alcoholes) para automoción a partir de biomasa.
Los objetivos concretos que se persiguen son:
- Contribuir, a nivel de laboratorio, al desarrollo de la vía termo-química de producción de biocombustibles a partir de biomasa, en su etapa más crítica como es la conversión catalítica del gas de síntesis
- Modelado de cada una de las distintas etapas que componen el proceso termo-químico global de producción de bioetanol a partir de biomasa
- Generación y análisis de distintas alternativas de proceso viables. Evaluación y comparación técnico- económica de las distintas alternativas de proceso seleccionadas.
- Propuesta de un proceso termo-químico de obtención de bioetanol y comparación con la vía bio-química.
El proyecto se centra en dos aspectos relevantes; por un lado la evaluación experimental (rendimiento a etanol) en un reactor en fase líquida (Slurry) de varios catalizadores desarrollado expresamente para esta finalidad y puesto a disposición del equipo investigador por la empresa que los ha desarrollado y por otro, el diseño preliminar del proceso global basado en el/los catalizadores identificados como más prometedores.
El diseño preliminar del proceso se completará con un análisis económico y con un análisis del ciclo de vida, al objeto de determinar la viabilidad económica y medioambiental de esta vía alternativa de producción de bioetanol.
Participación
La realización del proyecto recaerá íntegramente en el Grupo Bioenergía del Dpto. de Ingeniería Química y Ambiental, que cuenta con una amplia experiencia en la realización de proyectos financiados con cargo a Programas Nacionales e Internacionales.
Resultados esperables
Los resultados esperables del proyecto son un conjunto de datos de conversión y selectividad que avalen la potencialidad de los catalizadores desarrollados por Abengoa-Bioenergy, y un diseño preliminar del proceso global de conversión junto con una evaluación económica y medioambiental que determine la viabilidad del mismo.
La transferencia de resultados al sector industrial está asegurada por cuanto que la empresa Abengoa Bioenergía (EPO en este proyecto) aporta los catalizadores a utilizar en la etapa de conversión catalítica.
Objetivos
En este proyecto se investigan todos los aspectos de la producción de bioetanol a partir de biomasa para su uso como combustible en el sector del transporte. Esto abarca el estudio de los medios de generación de materias primas (especies de biomasa amilácea o cereal y lignocelulósica, enzimas, técnicas agronómicas de producción), las tecnologías de transformación de la misma en bioetanol (conversión termoquímica y biológica), así como su empleo final (en motores de automóvil, motocicletas y ciclomotores, motores pesados estacionarios y marinos, calderas etc)
El proyecto tiene un presupuesto de más de 28 millones de euros, y recibe una financiación por parte del Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial, CDTI (Ministerio de Industria, Turismo y Comercio de España) de aproximadamente 14 millones de euros.
El proyecto reúne a un consorcio de 25 empresas, algunas de ellas líderes a nivel nacional e internacional en los diferentes sectores mencionados, desde empresas de semillas, empresas tecnológicas de las de las denominadas biotecnologías blancas, productores de biocarburantes y carburantes, y empresas del sector del motor y automoción, hasta empresas de transporte y construcción. Este consorcio está liderado por Abengoa Bioenergía, que articula el proyecto en su papel de productor de bioetanol, reforzando su presencia en otros puntos de la cadena productiva.
El consorcio, asimismo, ha reunido a un grupo de 27 centros de investigación de primer nivel, procedentes de toda la geografía nacional, que forma el verdadero núcleo científico del proyecto.
Participación
El Grupo Bioenergía del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental (DIQA) de la Universidad de Sevilla participa, financiado por Abengoa Bioenergía, líder del proyecto, desarrollando dos tareas fundamentales:
- Diseño y desarrollo del proceso de producción de bioetanol a partir de la conversión termoquímica de biomasa lignocelulósica. El objetivo final es el diseño conceptual del proceso de producción de etanol mediante procesos termoquímicos. Para ello, se definirán diferentes diseños conceptuales de la planta y se evaluarán desde criterios técnicos, económicos y ambientales. Una vez determinada la mejor alternativa, se procederá al diseño conceptual y básico de una planta hipotética, así como al diseño de instalaciones experimentales necesarias para el escalado del proceso.
- Diseño de sistemas de reacción de síntesis catalítica de etanol a partir de syngas. Se pretende llevar a cabo el diseño de reactores de síntesis catalítica de etanol. Para ello se realizará en primer lugar una evaluación de diferentes catalizadores, patentados y de nuevo desarrollo, haciendo uso del laboratorio de síntesis del Grupo de Bioenergía. Posteriormente se desarrollarán modelos de los catalizadores más prometedores de entre los ensayados, con el fin de realizar un primer diseño básico de los reactores catalíticos.
Los proyectos realizados por el Grupo de bioenergía de la Universidad de Sevilla pueden clasificarse en función de las líneas de investigación seguidas por el mismo.
Descripción y Objetivos
El objetivo de este proyecto es poner a disposición de la industria y de la comunidad científica internacional una amplia y contrastada información sobre propiedades de biomasas y cenizas así como estandarizar ensayos y métodos de análisis. Este objetivo se implementará mediante la extensión de la actual base de datos Phyllis a otras biomasas y cenizas, así como la eliminación de datos que no estén debidamente contrastados.
Resultados esperables
La información se canalizará de diferentes formas: talleres de trabajos y congresos internacionales con la participación de laboratorios acreditados de varios países de la EU, creación de una base de datos extendiendo la ya existente base de datos Phyllis, publicada y puesta al día por ECN (Energy Reserach Centre of the Netherlands).
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Descripción y Objetivos
Las cenizas de gasificación generadas en lecho fluidizado contienen una alta concentración de sustancias orgánicas, y a menudo, un alto contenido en cloro y álcalis, que dificulta la posibilidad de reutilización de las mismas. Además, cuando se trata de la gasificación de residuos o de biomasas contaminadas, las cenizas suelen presentar metales pesados en alta concentración. Todo esto lleva a la incapacidad de emplear métodos de reciclado y re-utilización de cenizas volantes ya establecidos en la industria para las cenizas de combustión.
Los objetivos de este proyecto fueron: (1) la minimización de la cantidad y la composición de las cenizas generadas en el proceso de gasificación de biomasa en lecho fluidizado; y (2) el desarrollo de métodos alternativos para la utilización de cenizas volantes de gasificación.
Participación
Para realizar este proyecto se llevó a cabo un amplio programa experimental que incluyó la identificación de las condiciones de operación óptimas en planta piloto, la toma de muestras en gasificadores comerciales, así como la caracterización de todas las cenizas mediante varios métodos de laboratorio.
Resultados
La principal conclusión del proyecto es que no existe una vía universal para el tratamiento de las cenizas ni para la utilización de las mismas. Sin embargo, es posible una combinación de medidas que aumente sustancialmente su grado de utilización y por tanto, que reduzca la penalización de llevar a vertedero este importante efluente de las plantas de gasificación.
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Descripción y Objetivos 
El proyecto RENEW tiene como objetivo general, desarrollar, comparar y, en algunos casos, demostrar varias vías de producción de combustibles de automoción a partir de biomasa lignocelulósica principalmente. El proyecto cuenta con una financiación de 19,8 millones de euros y en el cual participan 33 socios procedentes de 9 paises europeos dividos en 6 subproyectos.
Participación
El subproyecto cuatro del proyecto RENEW "SP4: Optimisation of Bioethanol Production", está liderado por Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías y cuenta como socio principal al Grupo Bioenergía del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental (DIQA) de la Universidad de Sevilla. Este subproyecto explora la producción de etanol por dos vías: la vía enzimática (hidrólisis enzimática de la biomasa lignocelulósica) y la vía termoquímica (gasificación de biomasa y conversión catalítica del gas de síntesis generado a etanol). Las tareas realizadas dentro del subproyecto "Optimisation of Bioethanol Production" han sido:
- Estudio experimental de la conversión catalítica de gas de síntesis a etanol en el laboratorio de síntesis del Grupo de Bionenergía usando catalizadores desarrollados por Abengoa Bioenergía NT.
- Estudio experimental en el gasificador de lecho fluidizado del Grupo de Bioenergía de las condiciones óptimas de gasificación de biomasa para la producción de gas de síntesis enfocado a la síntesis de etanol.
- Identificación del proceso más prometedor para la obtención de bioetanol a partir de la conversión termoquímica de biomasa. Para ello se realizaron análisis técnico-económico-ambiental de diferentes alternativas de proceso basándose en modelos de simulación.
Resultados esperables
Los resultados actuales del proyecto en global son: 1) Se han generado especificaciones de los biocombustibles para su uso en el transporte 2) Se han presentado parámetros optimizados del proceso de obtención de biocombustibles a partir de síntesis de Fischer-Tropsch. 3) Se ha realizado una primera comparación de los diferentes procesos de generación de biocombustibles sólo a partir de indicadores de eficiencia energética 4) Se ha evaluado la disponibilidad de biomasa en Europa por regiones y se han propuesto las cadenas de abastecimiento más apropiadas.
El principal resultado del subproyecto 4 ha sido el diseño conceptual, simulación y evaluación energética, económica y medioambiental (análisis del ciclo de vida) de diferentes alternativas para la producción de bioetanol a partir de la conversión termoquímica de biomasa lignocelulósica.