En el mundo donde la lucha contra el cambio climático se ha convertido en una contrarelación de la raza, la búsqueda de soluciones sostenibles es más urgente que nunca. Uno de ellos consiste en convertir dióxido de carbono (CO₂) en metano (CH₄), combustible útil. Una de las estrategias más prometedoras para lograr es una metanación, una técnica innovadora que podría revolucionar nuestra industria energética.
Sin embargo, la gran aplicación de este proceso está limitada por la falta de materiales catalíticos, es decir, acelerar las reacciones químicas sostenibles y rentables. Biochar o biocarbono de Olive Bones se juegan aquí.
La conversión de dióxido de carbono no solo ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también proporciona una fuente de energía renovable. Este proceso tiene el potencial de transformar la industria energética, pero son requeridos por catalizadores sostenibles, eficientes y sostenibles. El uso de biochran obtenido de los desechos agrícolas, como los huesos de las aceitunas, ofrece una solución prometedora.
Potencial de oliva ósea
Los olivares no son solo un símbolo del paisaje mediterráneo, sino también una fuente invaluable de biomasa renovable. España, el líder mundial en la producción de olivo, dedica alrededor de 2.75 millones de hectáreas al cultivo de olivo.
Regiones como Andalucía y Extremadur se destacan por su alta producción, y la primera representa el 80% del total nacional.
Este cultivo crea una gran cantidad de desechos, incluidas las aceitunas de huesos, que tradicionalmente se consideraban desechos. Sin embargo, estos huesos tienen un gran potencial como materia prima para aplicaciones sostenibles.
Al igual que las nueces, los huesos de las aceitunas se pueden transformar en biochar, material de uso múltiple, desde la mejora del suelo hasta la producción de energía.
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¿Qué es Biochar y por qué es importante?
La producción de biocarbono incluye pirrólisis – topo de calor en ausencia de oxígeno – biomasa, como los huesos de las aceitunas, a altas temperaturas. El resultado es el material poroso ideal para aplicaciones catalíticas, por ejemplo, en la producción de metano a partir de dióxido de carbono.
La producción de biocarbones activos recibió lobo en todo el mundo debido a sus múltiples aplicaciones en agricultura, purificación del agua y alivio del cambio climático.
Se espera que el mercado activo de biotarbone crezca en una unidad anual de 3.5% entre 2023 y 2030. Años, alcanzando un valor proyectado de $ 3,500 millones para el final de este período.
Proceso de activación química
Para maximizar el potencial de biochar, es necesario enviar un proceso conocido como activación química, lo que mejora sus propiedades y lo hace más eficiente para los catalizadores. En un estudio reciente, estimamos tres formas de activación utilizando diversos medios: hidróxido de potasio (KOH), cloruro de zinc (Zncl₂) y ácido fosfórico (H₃sor).
Biochrat activado por hidróxido de potasio fue el que ofreció mejores resultados. Este tratamiento aumentó significativamente su superficie específica, es decir, la cantidad de área disponible para las reacciones químicas. Además, los grupos funcionales que habían facilitado una mejor dispersión de las partículas de níquel se desarrollaron como un catalizador para acelerar las reacciones, en la superficie biochra. Estos grupos funcionales, pequeñas partes de moléculas con propiedades específicas, son clave porque favorecen la activación de CO, lo que le permite convertirse en metano más eficiente.
Gracias a estas mejoras, el material logró convertir el 72% de CoU en metano, con selectividad del 95.5%, lo que significa que casi todo el COG transformado ha terminado el metano (toque ideal).
Biochar se activó en tecnologías de producción de metano
Las tecnologías de potencia de metano (P2M) son una solución innovadora para producir metano a partir de dióxido de carbono con dos fases principales. Primero consiste en electrólisis de agua utilizando electricidad renovable para la división de agua en hidrógeno (H “) y oxígeno (O₂). Luego, en la segunda fase de hidrógeno, se combina con la producción de metano y agua.
En esta segunda fase, es básicamente un material como un biochar activado del hueso de odileno con níquel para mejorar significativamente los rendimientos y la sostenibilidad económica de estos procesos.
El metano generado se puede inyectar en la red de gas natural existente o usarse como combustible para generar electricidad y calor. Las tecnologías P2M no solo ayudan a reducir la categoría de emisiones, sino que también permiten fuentes de energía renovables. Esto es especialmente útil para fuentes de energía ocasionales como la energía solar y el viento, que no siempre producen electricidad según sea necesario.
Al convertir el exceso de electricidad en metano, las tecnologías P2M le permiten almacenar esta energía y usarla en grandes momentos de demanda. Si es necesario, el metano quema para producir electricidad, tal como se hace con gas natural. Se puede usar en plantas eléctricas, turbinas o motores. También hay tecnologías más modernas, como baterías de combustible, que se transforman en electricidad sin la necesidad de llamas.
Esquema de energía a la tecnología de metano para la evaluación de los desechos agrícolas. Maria Luz Sánchez Silva, CC Bi con impacto económico y amigable para el medio ambiente
El uso de desechos agrícolas, como los huesos de oliva, ofrece una solución de gestión de desechos sostenibles y promueve una economía circular. Al convertir estos desechos en materiales con altos valores adicionales, la dependencia de los recursos no factibles ha disminuido y se minimiza el impacto en el medio ambiente. Además, produce ingresos adicionales para los agricultores, mejorando la economía de las zonas rurales.
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El potencial de Biochra no se limita a la metanación de la co₂. Sus aplicaciones pueden extenderse a otros procesos catalíticos y de adsorción, como la purificación de agua y aire. La investigación continua en esta área podría abrir nuevas oportunidades para su uso en diversas industrias, aún más contribuyendo a la sostenibilidad global.
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