p A biomassa é muito mais complexa do que a matéria-prima convencional e o desenvolvimento dos catalisadores necessários é tradicionalmente um processo longo e complicado. Para que a Europa cumpra sua meta de longo prazo de redução das emissões de gases de efeito estufa em 80-95% até 2050, a conversão econômica de biomassa em combustíveis é essencial. p O projeto FASTCARD, financiado pela UE, usou duas rotas diferentes para cumprir os compromissos europeus para a produção de biocombustíveis avançados. O primeiro envolveu a 'liquefação' da biomassa e é o mais próximo de competir economicamente com os combustíveis fósseis, enquanto o segundo empregou a gaseificação da biomassa, o que pode ser economicamente desafiador no curto prazo. "A iniciativa integrou estudos teóricos fundamentais e percepções conduzidas em nível molecular com modelos e atividades experimentais realizadas em escala piloto, "diz o coordenador do projeto, Dr. Duncan Akporiaye.

p A pesquisa permitiu a implementação de curto e longo prazo da produção avançada de biocombustíveis com base na industrialização rápida e com redução de riscos de processos nano-catalíticos por meio de cadeias de valor de base líquida e gasosa. O consórcio combinou-o com a modelagem microcinética e de nível de projeto de processo para entender melhor os mecanismos e a economia subjacentes a esses processos. "Esses modelos ajudarão na identificação de catalisadores promissores de próxima geração, bem como no aumento de escala da escala de laboratório para a escala industrial, "explica o Dr. Akporiaye.

p Performance melhorada

p Os pesquisadores desenvolveram um novo 'design racional' para nano-catalisadores com base em modelos matemáticos e físicos escaláveis. Isso foi usado para prever o desempenho das bio-matérias-primas para um melhor controle. Eles também criaram industrialmente relevantes, metodologias de redução de escala perspicazes para avaliar o impacto de diversas bio-matérias-primas no desempenho do catalisador. De acordo com o Dr. Akporiaye:"Os modelos microcinéticos podem ser aplicados às quatro etapas principais das duas rotas para combustíveis avançados."

p Os parceiros do projeto abordaram os principais desafios que influenciam a eficiência e a implementação das quatro principais etapas catalíticas nos processos de base biológica. Eles incluíram a melhoria da seletividade e estabilidade em hidrotratamento (HT) e aumento do craqueamento catalítico de co-fluido de conteúdo de bio-óleo (co-FCC), que formam a cadeia de valor líquida. O uso de HT ajudou a desenvolver uma nova geração de catalisadores para produzir uma alimentação conjunta para unidades FCC existentes, minimizando assim o nível geral de tratamento. Os desafios incluíram o desempenho do catalisador na redução do consumo de hidrogênio, pressão e temperatura para melhorar a durabilidade e aumentar a seletividade em relação à remoção de oxigênio.

p A etapa co-FCC foi capaz de co-processar bioalimentações e destilados de petróleo bruto em unidades FCC, mostrando desempenho semelhante ou melhor do que um catalisador FCC de última geração, maximizando o conteúdo da mistura de ração. O novo catalisador deve atender às especificações de estabilidade hidrotérmica e reduzir o uso de recursos estratégicos como terras raras e metais preciosos em pelo menos 20%.

p Risco reduzido

p Os cientistas também selecionaram e testaram catalisadores de reforma de hidrocarbonetos (HC) em condições realistas para a produção de gás de síntese a partir de biomassa e investigaram o efeito do níquel e / ou paládio com ferro nas propriedades catalíticas. Além disso, a etapa Fischer Tropsch tolerante ao dióxido de carbono foi usada para desenvolver novos catalisadores destinados a pequenas usinas deslocalizadas de 500-3.000 barris por dia de biomassa para combustível líquido, que melhorou a seletividade e estabilidade do C5 + HC para operar em temperaturas mais altas, sob condições flutuantes de gás de síntese. Isso resultou em aumento de produtividade, maior economia de energia e redução das despesas de capital.

p FASTCARD oferece maior compreensão do processo em escala piloto para as duas principais rotas para biocombustíveis avançados. “O projeto ajudará as empresas participantes a traduzir os resultados experimentais anteriormente realizados em escala de laboratório para a escala piloto, reduzindo, assim, os riscos e incertezas associados ao avanço em direção à comercialização plena, "aponta o Dr. Akporiaye.