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El viaje de transformación del licor negro: ¿Por qué es la mejor opción como biocombustible?
En química industrial, el licor negro es un subproducto que se produce al fabricar pulpa de madera mediante el proceso Kraft. Se utiliza principalmente para eliminar la lignina, la hemicelulosa y otros componentes extraíbles de la madera y, en última instancia, para extraer celulosa. La composición del licor negro lo convierte en una fuente relativamente prometedora de biocombustible, pero a medida que aumentan las preocupaciones ambientales, la forma en que se utiliza también está cambiando.
Composición del licor negro
Por cada tonelada de pulpa producida se producen aproximadamente siete toneladas de licor negro. El licor negro es una suspensión acuosa de residuos de lignina, hemicelulosas y productos químicos inorgánicos utilizados en el proceso. El licor negro contiene alrededor de un 15% de sólidos, de los cuales la materia orgánica representa alrededor del 40-45%, compuesta principalmente de jabón, lignina y otra materia orgánica.
Con el avance de la tecnología de tratamiento de licor negro, muchos métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales ya no satisfacen las necesidades de protección ambiental moderna.
La evolución del licor negro a lo largo de la historia
Las primeras fábricas de pulpa Kraft vertían licor negro en los cuerpos de agua, lo que representaba una grave amenaza para la vida acuática y oscurecía el color del agua. El proceso Kraft avanzó significativamente con la invención de la caldera de recuperación por G.H. Tomlinson en la década de 1930. En la década de 1990, la mayoría de las plantas de Kraft podían consumir su propio licor negro, por ejemplo, para recuperar productos químicos de cocina o para reducir la contaminación del agua.
Utilización energética del licor negroEl licor negro no sólo es un subproducto del proceso de fabricación de películas de pulpa, sino que también contiene más de la mitad del contenido energético de la materia prima de madera. El licor negro generalmente se concentra entre un 65% y un 80% en un evaporador de efecto múltiple y se quema en una caldera de recuperación para producir energía y recuperar productos químicos para cocinar. Este enfoque ha permitido que las fábricas de pulpa se vuelvan casi autosuficientes en términos de energía, especialmente en Estados Unidos, donde las empresas papeleras han consumido casi por completo su propio licor negro desde los años 1990.
Aplicaciones del biocombustible a base de licor negroLa industria de la pulpa ya es un importante productor de energía renovable neutral en carbono en los Estados Unidos, generando aproximadamente 28,5 teravatios-hora de electricidad al año.
Con la llegada de nuevas tecnologías, la forma en que se utiliza el licor negro ha cambiado. El desarrollo de la tecnología de gasificación ha convertido al licor negro en una materia prima potencial para la producción de biocombustibles. Tras la gasificación, puede producir gas de síntesis con alto contenido energético, que puede utilizarse en turbinas de gas o convertirse en productos químicos y combustibles.
El doble desafío del medio ambiente y el desarrollo económico
Desde el vertido de licor negro en el pasado hasta su reciclaje en la actualidad, el equilibrio entre la protección del medio ambiente y los beneficios económicos se ha convertido en la clave. Sin embargo, aún existen pequeñas plantas Kraft que no logran una recuperación efectiva del licor negro, lo que ha provocado contaminación en algunos entornos, lo que también demuestra la urgencia de la modernización industrial. Incentivos fiscales en Estados UnidosEn 2005, el Congreso de Estados Unidos promulgó un incentivo fiscal para apoyar el uso de combustibles alternativos líquidos, que posteriormente se amplió en 2007 para incluir combustibles alternativos líquidos derivados de la biomasa. Esta política ha promovido enormemente la aplicación comercial del licor negro y los resultados han sido impresionantes para muchas grandes empresas.
Perspectivas futuras del licor negro
El viaje de reinvención del licor negro continúa. Desde una simple fuente de combustible hasta un potencial biomaterial multifuncional, a medida que se profundice la investigación científica, la aplicación del licor negro se hará más extensa. Esto no es sólo una respuesta a la demanda de energía renovable de la industria manufacturera, sino también un compromiso con la protección del medio ambiente.
A medida que crece la demanda mundial de energía renovable, ¿podría el licor negro estar en el corazón de la futura transformación energética?
