PRODUCTES QUÍMICS PRODUCTES QUÍMICS DERIVATS DE LA FUSTADERIVATS DE LA FUSTA

POSSIBILITATS POSSIBILITATS

COMPOSICIÓ ESTRUCTURAL COMPOSICIÓ ESTRUCTURAL DE LA FUSTADE LA FUSTA

RELACIÓ CEL-LULOSA HEMICEL.LULOSA LIGNINARELACIÓ CEL-LULOSA HEMICEL.LULOSA LIGNINA FRONDOSES 50FRONDOSES 50 30 30 20 20 CONÍFERES 50 20 30 CONÍFERES 50 20 30

CEL.LULOSA: POLÍMER DE GLUCOSA (C6) CEL.LULOSA: POLÍMER DE GLUCOSA (C6) POC SOLUBLE POC SOLUBLE

HEMICEL.LULOSA: POLÍMER PENTOSES (C5) HEMICEL.LULOSA: POLÍMER PENTOSES (C5) SOLUBLE EN ÀCIDS I SOLUBLE EN ÀCIDS I BASESBASES

LIGNINA: POLÍMER COMPLEX A BASE DE FENOLS LIGNINA: POLÍMER COMPLEX A BASE DE FENOLS SUBSTITUÏTS, SUBSTITUÏTS, SOLUBLE EN ÀLCALIS I DEGRADABLE.SOLUBLE EN ÀLCALIS I DEGRADABLE.

ALTRES PRODUCTES EXTRAÏBLES: TERPENS, GRASSES, CERES, TANINS, SUCRESALTRES PRODUCTES EXTRAÏBLES: TERPENS, GRASSES, CERES, TANINS, SUCRES

TRACTAMENTS DE LA TRACTAMENTS DE LA FUSTAFUSTA

FABRICACIÓ PAPERFABRICACIÓ PAPER

CARBONITZACIÓ CARBONITZACIÓ

GASIFICACIÓ - PIRÒLISIGASIFICACIÓ - PIRÒLISI

HIDRÒLISI HIDRÒLISI

SOLVÒLISISOLVÒLISI

EXTRACCIÓEXTRACCIÓ

LIQÜEFACCIÓLIQÜEFACCIÓ

FABRICACIÓ PASTA DE FABRICACIÓ PASTA DE PAPERPAPER

Pasta mecànica

Pasta química

(Eliminació lignina)

Al sulfat (kraft)

A la sosa

Al sulfit

Licors negres

TRACTAMENT LICORS TRACTAMENT LICORS NEGRESNEGRES

AL SULFAT

DESTIL.LACIÓ

DIMETILSULFÒXID

DIMETILSULFONA

DIMETILSULFUR

ÀCID FÒRMIC

ÀCID ACÈTIC

HIDROXIÀCIDS (LÀCTIC, GLICÒLIC ETC)

TALLOIL ( ÀCIDS GRASSOS + AC. RESÍNICS + INSAPONIFICABLES)

LIGNOSULFONATS

A LA SOSA

AL SULFITO

LIGNOSULFONATS

SUCRES (XILOSA, MANOSA, ACIDS SACARÍNICS)

VANIL.LINA

ÀCID OXÀLIC

SUPERFICIE FORESTALSUPERFICIE FORESTALCONCA DE BARBERÀCONCA DE BARBERÀ

SUPERFÍCIE : 14026 Ha (1999)SUPERFÍCIE : 14026 Ha (1999) 20740 Ha (2009)20740 Ha (2009)

(Catalunya 2.000.000 Ha ; Tarragona 252.000 Ha)(Catalunya 2.000.000 Ha ; Tarragona 252.000 Ha)

PRODUCCIÓ : PRODUCCIÓ : (Catalunya 447.505 m3, aprox. 224 (Catalunya 447.505 m3, aprox. 224 000 T)000 T)

(Tarragona 9991 m3, aprox. 5.000 (Tarragona 9991 m3, aprox. 5.000 T)T)

CARBONITZACIO PRIMITIVA

HORNO CONTINUO HORNO CONTINUO LAMBIOTTELAMBIOTTE

CARBONITZACIÓCARBONITZACIÓ400-600ºC400-600ºC

1000kg (1000kg (fusta secafusta seca))330 kg 330 kg carbócarbó 110 kg 110 kg quitràquitrà 360 kg 360 kg àcid pirolenyósàcid pirolenyós 200 200

kg kg gasgas

insolubleinsoluble

30-45 kg àcid acètic

8-15 kg metanol

carbó actiu 65 kg oli creosota

30 kg fenols+cresols + guaiacol +

10 kg furfural

35 kg brea

120 kg quitrà soluble

33% CO 36% CO2

2% H2

29% CH 4 i altres ( N2 ,, etilè)

Producción anual de carbón vegetal: 6.000.000 kg.Carbón vegetal, proceso LAMBIOTTE:carbono fijo: del 82 al 90%contenido de agua: del 3 al 4%Vapores piroleñosos disponibles: equivalente a 3.000.000 kcal/h (1)Cantidad de madera necesaria anualmente: de 24.000 a 27.000 TM (1)Potencia consumida: de 100 a 120 kW (2)Mano de obra: de 14 a 17 personas (3)Duración de vida media: 15 añosPeso aproximado neto/bruto: 100/120 TM

Volumen aproximado: 1.200 m3

Fabricació Formaldehid: 1 planta de 150 T/dia necessita 180 T/dia de Metanol

Requereixen aprox. 4.630.000 T/any de fusta

Ercros produeix 788.000 T/any de Formaldehid (uns 81 milions de T/any de fusta)

GASIFICACIÓGASIFICACIÓPIRÒLISI A 900-1200ºPIRÒLISI A 900-1200º

CO2 6,5 %CO2 6,5 % CO..... 48 %CO..... 48 % HH22 26 % 26 %

CHCH44 13 % 13 % INSATURATS 6 %INSATURATS 6 % RENDIMENT APROX. 80 %RENDIMENT APROX. 80 %

METANOL, HIDROCARBURS

AMONIAC+ N2

CHOREN BIOMASS GmbH

- PIRÒLISI PER PLASMA, 4.000-12.000 ºC GAS DE SÍNTESI

- PIRÒLISI AL BUIT A 500-600ºC CARBÓ , UN 50%

- GAS DE SÍNTESI + BACTERIS ANAEROBICS ETANOL (PROCÉS COSKATA)

BIO-OIL, 100-300 L/T MAT. PRIM

-Piròlisi + vapor + sorra, llit fluid 10t/dia gas turbina electricitat

(PROCÉS BATTELLE)

HIDRÒLISIHIDRÒLISI

Fusta Pretractament Hidròlisi Glucosa Fermentació ETANOL

HIDRÒLISI

ÀCIDA

ENZIMÀTICA

HCl Rheinau-Bergius

H2SO4 Scholler, Madison

HIDRÒLISI FLASH AMB AIGUA A 70-80 BARS, 170-180ºHIDRÒLISI FLASH AMB AIGUA A 70-80 BARS, 170-180º

1000kg fusta seca + àcid sulfúric 0,5 %

Glucosa, (sol. al 3 % glucosa + pentoses)

300-350 kg GLUCOSA

Lignina

300kg

Metanol Furfural Altres

2kg 4 kg 0,4 kg

Metanol ETANOL

10 kg 180-200 kg

Metanol Furfural Altres

2kg 4 kg 0,4 kg

1000kg fusta seca + àcid sulfúric 0,5 %

Etilè, Butadiè

Cel.lulosa + cultiu de Trichoderma reesei

CEL.LULASA

Cel.lulosa + CEL.LULASA GLUCOSA ETANOL

Hemicel.lulosa + XILANASA XILANOSA (Pentosas) XILITOL, FURFURAL

Sacharomyces modificat genèticament hidrolitza també la xilosa

LIGNINA + LACCASE (Trametees versicolor) oxida la lignina però deixa intacta la cel-lulosa

Hemicel.lulosa + cultiu Streptomyces xylophagus XILANASA

FrondosesFrondoses ConíferesConíferes

PentosesPentoses 22-35 %22-35 % 8-10 %8-10 %

HexosesHexoses 30-47 %30-47 % 54-59 %54-59 %

LigninaLignina 20-24 %20-24 % 28-31 %28-31 %

CEL.LULOSA - + ENZIMS DEL CRUSTÀCI LIMNORIA QUADRIPUNCTATA

(UNIV. N. YORK G. B)

ETANOL

CEL.LULOSA + ENZIMS TERMITES AC.ACÈTIC + ETANOL

LIGNINA + PIRÒLISI HIDROGEN (PROCÉS ZEA-CHEM)

-CEL.LULOSA + MESCLA DE 10-14 ENZIMS + COENZIMS HIDROGEN -(VIRGINIA TECH, OAK RIDGE; LOGAN, PENN STATE UNIV 2009/2010 )

-(a temp. ambient)

SOLVÒLISI

Obtenció de cel.lulosa insoluble a partir de la

DELIGNIFICACIÓ de la fusta. Solubilització de la lignina en dissolvents a temperatures elevades. (Etanol-agua-sulfur amònic)

No aplicable a resinoses

EXTRACCIÓ

FUSTA

+ DISSOLVENTS ORGÀNICS, TIPO NAFTA

Oli de pi

Colofonia

Trementina

Oli de piColofòniaTrementina

+ AIGUA TANINOSDe fusta de quebratxo

DESTIL.LACIÓ EN CORRENT DE VAPOR

Olis essencials

LIQÜEFACCIÓLIQÜEFACCIÓ

FUSTA

Oxigen + etanol+ catalitzador ion metàl·lic

Metanol supercrític, 270º/27 MPa

OLI

10 t vegetal/Ha any massa forestal: 1 t /Ha any

1 t material vegetal cremat dóna uns 4 milions de kcal (16,6 GJ) i/o 28 m3 metà

1 kg fusta seca 4320 kcal (5kwh)

Prod. Mundial petròli. 84 milions de barrils/dia aprox 10 milions t /dia

(1 barril = 159 l (140 kg) 41,5 l gasolina = 42 galons)

1 kg petròli 11.000 kcal/kg

Prod. Mundial metanol: 40 milions t/a (totes les dades de 2007)

ac.acètic: 8 milions t/a

etanol: 50 milions t/a

El 50% de tota l’energia que contenen els biocombustibles procedeix de fons fòssils

1000 t/dia fusta pot donar 460 t / dia de metanol a partir de gas de síntesi (unes 160.000 t/a de metanol requereixen 360.000 t/a de fusta seca).

360.000 t/a fusta seca = 1 milió de t de fusta original: aprox. 2,5 milions m3

1000t/dia pot donar 15 t/dia metanol a partir de la carbonització

El poder calorífic del gas de síntesi és aprox. 1.300 a 3.300 kcal /N m3 segons si hi ha més o menys oxigen.

250.000 t /a fusta x 4340 kcal/kg = 1250 x 10<6 kwh/a = 1250 Gwh/a = 144Mw

PRODUCCIÓ DE PÈL-LETSPRODUCCIÓ DE PÈL-LETS

BIOMASSA (FUSTA, RESIDUS) TRITURACIÓ SEPARACIÓ INERTS

MOLTURACIÓ ASSECAT ,8% GRANULACIÓ O PÈL.LETITZACIÓ

PÈL.LET

7,12 KW 6130 KCAL/h 80 M2 180 M3 1690 €12 KW 10335 KCAL/h 120 M2 360 M3 2960 €

CONSUM: 15-20 KG/DIA SACS 15 KG A 2-4 € 1500 €/ANY

PODER CALORÍFIC UN 50% DEL GASOIL

ESTUFES