Comercialización de etanol celulósico - Cellulosic ethanol commercialization

Celulósico comercialización etanol implica la conversión de celulosa que contiene materia orgánica en etanol de celulosa para su uso como biocombustible . El cambio de materias primas para cultivos alimentarios (principalmente maíz) a residuos de desechos y pastos nativos ofrece oportunidades potenciales para agricultores, empresas de biotecnología, desarrolladores de proyectos e inversores.

Producción de etanol celulósico

Artículo principal: etanol celulósico

El etanol celulósico se puede producir a partir de una amplia gama de materias primas, como pulpa de madera de árboles o cualquier materia vegetal. Sin embargo, la economía actual favorece el bioetanol a base de maíz.

Comercialización por país

Australia

Ethtec construyó una planta piloto en Nueva Gales del Sur. Utiliza residuos de madera como materia prima.

Canadá

Iogen Corporation es un desarrollador de tecnología de proceso de etanol celulósico. Operó una unidad de demostración en Ontario de 2007 a 2012. Después de que la unidad se cerró, Iogen despidió a la mayoría de su fuerza laboral.

Dinamarca

La planta de bioetanol de Inbicon en Kalundborg , con capacidad para producir 5,4 millones de litros (1,4 millones de galones) al año, se inauguró en 2009. Se cree que es la planta de etanol celulósico más grande del mundo a principios de 2011, la instalación funciona con unas 30.000 toneladas métricas. (33.000 toneladas) de paja al año y la planta emplea a unas 30 personas. La planta también produce 13.000 toneladas métricas de gránulos de lignina por año, que se utilizan como combustible en plantas combinadas de calor y energía , y 11.100 toneladas métricas de melaza C5 que se utiliza actualmente para la producción de biometano a través de la digestión anaeróbica, y se ha probado como Suplemento alimenticio para animales con alto contenido de carbohidratos y potencial materia prima de base biológica para la producción de numerosos productos químicos básicos, incluidos dioles , glicoles , ácidos orgánicos y precursores e intermedios de biopolímeros.

Desde octubre de 2010, una mezcla E5 de 95% de gasolina y 5% de mezcla de etanol celulósico ha estado disponible en 100 estaciones de servicio en Dinamarca. Distribuida por Statoil , la mezcla Bio95 2G utiliza etanol derivado de paja de trigo recolectada en campos daneses después de la cosecha y producida por Inbicon (una división de DONG Energy ), utilizando tecnología enzimática de Novozymes.

Alemania

En Straubing, la empresa de especialidades químicas Clariant opera una planta precomercial basada en su proceso sunliquid® desde 2012. La planta puede producir hasta 1000 toneladas de etanol celulósico a partir de residuos agrícolas como paja de trigo, rastrojo de maíz o bagazo de caña de azúcar. La tecnología de proceso utiliza hidrólisis enzimática, seguida de la fermentación del azúcar C5 y C6 en etanol.

Italia

Mossi & Ghisolfi Group, con sede en Italia, inició la construcción de su planta de etanol celulósico de 13 millones de galones estadounidenses (49.000 m 3 ) por año en Crescentino, en el noroeste de Italia, el 12 de abril de 2011. El proyecto será el proyecto de etanol celulósico más grande del mundo, 10 veces más grande que cualquiera de las instalaciones a escala de demostración que operan actualmente. Se espera que la planta "entre en funcionamiento en 2012 y utilizará una variedad de materias primas de origen local, comenzando con paja de trigo y Arundo donax , una caña gigante perenne". La empresa se declaró en quiebra en 2018 y tuvo que subastar la planta.

Rumania

Clariant está construyendo una planta de etanol celulósico que se obtendrá con residuos agrícolas y se basará en su tecnología sunliquid®. La planta tendrá una capacidad anual de 50.000 toneladas de etanol y estará ubicada en Podari, en el suroeste de Rumanía.

Rusia

Una fábrica comercial que convierte madera (50% madera blanda + 50% madera dura) en etanol está en funcionamiento en el norte de Rusia, la ciudad de Kirov, desde 1972 y sigue siendo rentable. Como productos secundarios, la empresa Kirov Biochemical Works ofrece levadura de forrajes secos (20 toneladas / mes) y lignina. Para instalar equipos para secar y quemar Lignina, tanto fresca como acumulada en el relleno sanitario, para vapor y electricidad, recientemente se obtuvo un préstamo bancario de $ 200 millones.

España

Abengoa sigue invirtiendo fuertemente en la tecnología necesaria para llevar al mercado el etanol celulósico. Utilizando tecnología de proceso y pretratamiento de SunOpta Inc., Abengoa está construyendo una instalación de etanol celulósico de 5 millones de galones estadounidenses (19.000 m 3 ) en España y recientemente ha firmado un acuerdo estratégico de investigación y desarrollo con Dyadic International , Inc. (AMEX: DIL), para crear nuevas y mejores mezclas de enzimas que puedan usarse para mejorar tanto la eficiencia como la estructura de costos de la producción de etanol celulósico.

Suecia

SEKAB ha desarrollado un proceso industrial para la producción de etanol a partir de materias primas de biomasa, incluidas astillas de madera y bagazo de caña de azúcar. El trabajo de desarrollo se está llevando a cabo en una planta piloto avanzada en Örnsköldsvik y ha despertado el interés internacional. La tecnología se ampliará gradualmente a la producción comercial en una nueva generación de biorrefinerías de 2013 a 2015.

Estados Unidos

El gobierno de los Estados Unidos apoya activamente el desarrollo y la comercialización de etanol celulósico a través de una variedad de mecanismos. En la primera década del siglo XXI, muchas empresas anunciaron planes para construir plantas comerciales de etanol celulósico, pero la mayoría de esos planes finalmente fracasaron y muchas de las pequeñas empresas quebraron. Actualmente (2016), hay muchas plantas de demostración en todo el país, y un puñado de plantas a escala comercial que están en operación o cercanas a ella.

Apoyo del gobierno

El gobierno federal de los Estados Unidos promueve el desarrollo de etanol a partir de materias primas celulósicas como alternativa a los combustibles de transporte de petróleo convencionales. Por ejemplo, los programas patrocinados por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) incluyeron investigación para desarrollar mejores enzimas de hidrólisis de celulosa y organismos fermentadores de etanol, estudios de ingeniería de procesos potenciales y cofinanciamiento de etanol inicial de instalaciones de demostración y producción de biomasa celulósica. Esta investigación fue realizada por varios laboratorios nacionales, incluido el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) y el Laboratorio Nacional de Idaho (INL), así como por universidades e industria privada.

En mayo de 2008, el Congreso aprobó un nuevo proyecto de ley agrícola que acelerará la comercialización de biocombustibles avanzados, incluido el etanol celulósico. La Ley de Alimentos, Conservación y Energía de 2008 proporciona subvenciones que cubren hasta el 30% del costo de desarrollo y construcción de biorrefinerías a escala de demostración para producir "biocombustibles avanzados", que esencialmente incluye todos los combustibles que no se producen a partir de almidón de grano de maíz. También permite garantías de préstamos de hasta $ 250 millones para la construcción de biorrefinerías a escala comercial para producir biocombustibles avanzados.

Utilizando una herramienta recientemente desarrollada conocida como "Modelo de implementación de biocombustibles", los investigadores de Sandia han determinado que se podrían producir 21 mil millones de galones estadounidenses (79,000,000 m 3 ) de etanol celulósico por año para 2022 sin desplazar los cultivos actuales. El Estándar de Combustibles Renovables, parte de la Ley de Seguridad e Independencia Energética de 2007, exige un aumento en la producción de biocombustibles a 36 mil millones de galones estadounidenses (140,000,000 m 3 ) al año para 2022.

En enero de 2011, el USDA aprobó $ 405 millones de dólares en garantías de préstamos a través de la Ley Agrícola de 2008 para apoyar la comercialización de etanol celulósico en tres instalaciones propiedad de Coskata , Enerkem y INEOS Nuevo Planeta BioEnergía . Los proyectos representan una capacidad de producción combinada de 73 millones de galones estadounidenses (280.000 m 3 ) por año y comenzarán a producir etanol celulósico en 2012. El USDA también publicó una lista de productores de biocombustibles avanzados que recibirán pagos para expandir la producción de biocombustibles avanzados. En julio de 2011, el Departamento de Energía de EE. UU. Otorgó 105 millones de dólares en garantías de préstamos al POET para la construcción de una planta a escala comercial en Emmetsburg, Iowa .

La empresa estadounidense Range Fuels anunció en julio de 2007 que había obtenido un permiso de construcción del estado de Georgia para construir la primera planta de etanol celulósico anual a escala comercial de 100 millones de galones estadounidenses (380 000 m 3 ) en los EE. UU. . La construcción comenzó en noviembre de 2007. La planta de Range Fuels se construyó en Soperton, GA, pero se cerró en enero de 2011, sin haber producido nunca etanol. Había recibido una subvención de $ 76 millones del Departamento de Energía de EE. UU., Más $ 6 millones del Estado de Georgia, más un préstamo de $ 80 millones garantizado por el Programa de Asistencia de Biorrefinería de EE. UU.

Desarrollo comercial

Hay pocas plantas de etanol celulósico a escala comercial en los Estados Unidos.

Empresa Localización Materia prima Capacidad (millones de gal / año) Operado Tipo
Abengoa Bioenergía Hugoton, KS Paja de trigo 25 - 30 2013 - 2016 (en quiebra) Comercial
American Process, Inc Alpena, MI Astillas de madera 1.0 2012-2015 Demostración
Verbio Nevada, IA Rastrojo de maíz 30 2018 (adquisición) Semicomercial

Cuestiones ambientales

Según estudios del Departamento de Energía de EE. UU. Realizados por el Laboratorio Nacional Argonne de la Universidad de Chicago, el etanol celulósico reduce las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un 85% en comparación con la gasolina reformulada. El gas natural para proporcionar energía al proceso, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 18% y un 29% sobre la gasolina.

Los críticos cuestionan la probabilidad de beneficios ambientales, energéticos o económicos de la tecnología de etanol celulósico a partir de residuos .

Ver también

Referencias

enlaces externos