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Japoneses Descubren Un Nuevo Método Para Comprimir Biomasa Vegetal Que Tiene Aplicaciones En Bioenergía Y

La biomasa es una fuente de energía renovable confiable, ya que se compone de materia orgánica de plantas y animales. Está fácilmente disponible en la naturaleza y su composición orgánica la convierte en la mejor opción para un recurso energético respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, la biomasa vegetal contiene más del 50 %

Japoneses Descubren Un Nuevo Método Para Comprimir Biomasa Vegetal Que Tiene Aplicaciones En Bioenergía Y

La biomasa es una fuente de energía renovable confiable, ya que se compone de materia orgánica de plantas y animales. Está fácilmente disponible en la naturaleza y su composición orgánica la convierte en la mejor opción para un recurso energético respetuoso con el medio ambiente.

Sin embargo, la biomasa vegetal contiene más del 50 % de humedad, que debe reducirse mediante métodos mecánicos o mediante calentamiento y curado natural a alrededor del 35 % para aumentar la eficiencia de generación de energía cuando se utiliza como combustible. Para obtener beneficios óptimos, este proceso de secado debe ser rápido, económico y energéticamente eficiente.

El sistema actual de compresión mecánica es ineficaz ya que necesita un proceso de secado térmico posterior, lo que hace que la operación consuma energía y tiempo y, a menudo, puede implicar un equipo engorroso de coste apreciable. Además, el líquido exprimido producido como subproducto por la mayoría de estos métodos no contiene lignina soluble en agua, un polímero estructural importante en las células vegetales con innumerables aplicaciones.

Para abordar estos problemas, investigadores de Japón dirigidos por el Dr. Toshiaki Ohara, profesor asistente en el Departamento de Patología y Medicina Experimental de la Facultad de Medicina, Odontología y Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Okayama, identificaron un sistema de compresión mecánica eficaz para secar la biomasa vegetal para generación de energía sin necesidad de secado térmico. Su novedoso método se puede aplicar tanto en plantas leñosas como herbáceas y genera un líquido de compresión con lignina soluble en agua que tiene propiedades antivirales básicas contra los virus de la influenza y la diarrea epidémica porcina.

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En su estudio, cuyos hallazgos se publicaron el 22 de octubre de 2022 en Journal of Material Cycles and Waste Management, los investigadores utilizaron tablas y pellets de madera de cedro como biomasa leñosa y la especie de hierba de jengibre Alpinia zerumbet como biomasa herbácea para probar la nueva mecánica del método de compresión rodante.

Descubrieron que el tablas de cedro y Alpinia se comprimían con mayor eficacia que los pellets de cedro. Al explicar esta observación, el Dr. Ohara dijo que “Usando nuestra técnica, todas las plantas podrían comprimirse; sin embargo, las tablas de cedro y Alpinia se comprimieron con mayor eficacia que los pellets de cedro, que se comprimieron en una dirección aleatoria. Esto indica que la compresión a lo largo de los vasos de la planta, como la paja, es esencial para la eficacia”. Aquí, debe mencionarse que los vasos de las plantas son tejidos vasculares asociados con la conducción de nutrientes y agua.

Después de la compresión, los investigadores trituraron y pelletizaron los residuos para determinar su rendimiento de combustión, un indicador de su potencial como biomasa para la generación de energía. El líquido obtenido como subproducto de la compresión se filtró, se determinó su contenido y estructura de lignina y se evaluaron sus propiedades antivirales mediante ensayos de viabilidad celular.

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Los pellets de madera de cedro mostraron un valor calorífico superior en la combustión, lo que coincidió con los estándares ISO, lo que atestigua su mayor rendimiento energético. La especie de hierba de jengibre produjo más lignina soluble en agua, pero su valor calorífico en la combustión fue ligeramente inferior, al 95 % de los estándares ISO. Sin embargo, tanto las tablas de cedro como los líquidos de compresión Alpinia zerumbet inhibieron significativamente la infección por el virus de la influenza y la diarrea epidémica porcina.

El Dr. Yuta Nishina del Núcleo de Investigación de Ciencias Interdisciplinarias de la Universidad de Okayama, coautor del estudio, observó que “La lignina soluble en agua no extraída químicamente obtenida mediante este método puede encontrar aplicaciones en los campos de la medicina, la cosmética y la ganadería. Además, la lignina soluble en agua con alto contenido de carbono puede encontrar uso en la producción de nanomateriales de carbono y contribuir a reducir la contaminación provocada por el carbono».

Al resumir los beneficios de su novedosa técnica, el Dr. Ohara dijo que que “Nuestro método no requiere tiempo, un almacén o secado térmico adicional, lo que permite la operación en el sitio. Este compresor puede exprimir tanto madera como hierbas, lo que nos permite promover la generación de energía eléctrica con biomasa utilizando plantas cultivadas localmente. Estas características son beneficiosas para avanzar en la sostenibilidad local”.

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