Biofuels production in Costa Rica using hydrothermal liquefaction of biomass: preliminary estimation of its potential and carbon footprint
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| Publicado: |
Universidad Nacional, Costa Rica
2024
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| Acceso en línea: | https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/1-16 |
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Universidad Nacional de Costa Rica |
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Solórzano-Jiménez, Susana Montero-Rambla, Natalia Roccard-Pommera, Jessica Durán-Herrera, Esteban |
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Producción de biocombustibles en Costa Rica utilizando licuefacción hidrotérmica de biomasa: estimación preliminar de su potencial y huella de carbono Produção de biocombustível na Costa Rica usando liquefação hidrotérmica de biomassa: estimativa preliminar do potencial e da pegada de carbono |
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UNICIENCIA189442024-10-24T00:06:36Z Biofuels production in Costa Rica using hydrothermal liquefaction of biomass: preliminary estimation of its potential and carbon footprint Producción de biocombustibles en Costa Rica utilizando licuefacción hidrotérmica de biomasa: estimación preliminar de su potencial y huella de carbono Produção de biocombustível na Costa Rica usando liquefação hidrotérmica de biomassa: estimativa preliminar do potencial e da pegada de carbono Solórzano-Jiménez, Susana Montero-Rambla, Natalia Roccard-Pommera, Jessica Durán-Herrera, Esteban biocombustibles biomasa huella de carbono licuefacción hidrotérmica residuos biofuels biomass carbon footprint hydrothermal liquefaction residues biocombustíveis biomassa pegada de carbono liquefação hidrotérmica resíduos [Objective] Estimate the production potential of biofuels from the hydrothermal liquefaction (HTL) of biomass residues in Costa Rica and their respective carbon footprint. [Methodology] The generation potential of biomass residues suitable to produce biofuels through the HTL process was estimated using reports from different institutions such as the Ministry of Agriculture and Livestock, the Chamber of Poultry Farmers, and the National Water Company. In addition, using mathematical models that predict biocrude yield based on the type of biomass used, the biocrude production potential was estimated, as well as its respective upgrade to biodiesel and its co-products (biogasoline and biobunker). These results were compared with the current fuel consumption in Costa Rica. Finally, the carbon footprint for the production process of these biofuels was calculated using ISO 14067 standard. [Results] Under the assumptions of this study, it was found that Costa Rica has the potential to produce biocrude, biodiesel, biogasoline, and biobunker, amounting to 1,383,299 tons/year, 635,788 tons/year, 295,336 tons/year, and 70,140 tons/year, respectively. In addition, it was estimated that the carbon footprints associated with the production of biodiesel, biogasoline, and biobunker are 14.57 gCO2eq/MJ, 13.88 gCO2eq/MJ, and 13.33 gCO2eq/MJ, respectively. [Conclusions] Under the assumptions of this study, it was concluded that Costa Rica has a potential replacement of fossil fuels of 71%, 43%, and 76% for biodiesel, biogasoline, and biobunker, respectively. Also, it was estimated that with this technology (HTL), the carbon footprint could be reduced by 18%, 36%, and 6% when using biodiesel, biogasoline, and biobunker, respectively, instead of the corresponding fossil fuels. [Objetivo] Estimar el potencial de producción de biocombustibles a partir de la licuefacción hidrotérmica (LHT) de residuos biomásicos en Costa Rica y su respectiva huella de carbono. [Metodología] Se estimó el potencial de generación de residuos de biomasa que pueden ser aprovechados para la producción de biocombustibles, mediante el proceso de LHT, utilizando informes de diferentes instituciones como el Ministerio de Agricultura y Ganadería, la Cámara de Avicultores, Acueductos y Alcantarillados, entre otros. Posteriormente, mediante modelos matemáticos que predicen el rendimiento de biocrudo, según el tipo de biomasa utilizado, se estimó el potencial de la posible producción de biocrudo y su respectivo mejoramiento a biodiésel y sus coproductos (biogasolina y biobúnker). Estos datos se compararon con el consumo actual de combustibles en Costa Rica. Por último, se calculó la huella de carbono del proceso de producción de estos biocombustibles utilizando la norma ISO 14067. [Resultados] Se obtuvo que Costa Rica posee, bajo las suposiciones de este estudio, un potencial de producción de biocrudo, biodiésel, biogasolina y biobúnker de 1 383 299 ton/año, 635 788 ton/año, 295 336 ton/año y 70 140 ton/año, respectivamente. Así mismo, se estimó que las huellas de carbono asociadas a la producción de biodiésel, biogasolina y biobúnker son 14,57 gCO2eq/MJ, 13,88 gCO2eq/MJ y 13,33 gCO2eq/MJ, correspondientemente. [Conclusiones] Se concluyó, bajo las suposiciones de este estudio, que en Costa Rica existe un potencial de reemplazo de combustibles fósiles del 71 %, 43 % y 76 % para biodiésel, biogasolina y biobúnker, comparativamente. También, se estimó que, por medio de esta tecnología (LHT) se podría reducir un 18 %, 36 % y 6 % la huella de carbono al utilizar biodiésel, biogasolina y biobúnker, respectivamente, en lugar de sus correspondientes combustibles fósiles. [Objetivo] Estimar o potencial de produção de biocombustíveis a partir da liquefação hidrotérmica (LHT) de resíduos de biomassa na Costa Rica e sua respectiva pegada de carbono. [Metodologia] O potencial de geração de resíduos de biomassa que podem ser usados para a produção de biocombustíveis por meio do processo LHT foi estimado com base em relatórios de diferentes instituições, como o Ministério da Agricultura e Pecuária, a Câmara de Avicultura, Saneamento e Esgoto, entre outros. Posteriormente, usando modelos matemáticos que preveem o rendimento do bio-óleo, dependendo do tipo de biomassa usada, foi estimado o potencial para a possível produção de bio-óleo e seu respectivo aprimoramento para biodiesel e seus coprodutos (biogasolina e biobunker). Esses dados foram comparados com o consumo atual de combustível na Costa Rica. Por fim, a pegada de carbono do processo de produção desses biocombustíveis foi calculada usando a norma ISO 14067. [Resultados] Constatou-se que a Costa Rica tem, de acordo com as premissas deste estudo, um potencial de produção de bio-óleo, biodiesel, biogasolina e biobunker de 1.383.299 toneladas/ano, 635.788 toneladas/ano, 295.336 toneladas/ano e 70.140 toneladas/ano, respectivamente. As pegadas de carbono associadas à produção de biodiesel, biogasolina e biobunker foram estimadas em 14,57 gCO2eq/MJ, 13,88 gCO2eq/MJ e 13,33 gCO2eq/MJ, respectivamente. [Conclusões] Concluiu-se, de acordo com as premissas deste estudo, que na Costa Rica há um potencial de substituição de combustível fóssil de 71%, 43% e 76% para o biodiesel, a biogasolina e o biobunker, comparativamente. Também foi estimado que, por meio dessa tecnologia (LHT), a pegada de carbono poderia ser reduzida em 18%, 36% e 6% com o uso de biodiesel, biogasolina e biobunker, respectivamente, em vez de seus combustíveis fósseis correspondentes. Universidad Nacional, Costa Rica 2024-08-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Papers evaluated by academic peers Artículos evaluados por pares académicos application/pdf text/html application/epub+zip https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/1-16 10.15359/ru.38-1.23 Uniciencia; Vol. 38 No. 1 (2024): Uniciencia. January-December, 2024 Uniciencia; Vol. 38 Núm. 1 (2024): Uniciencia. January-December, 2024 Uniciencia; v. 38 n. 1 (2024): Uniciencia. January-December, 2024 2215-3470 spa https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/1-16/31841 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/1-16/31842 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/uniciencia/article/view/1-16/31843 Copyright (c) 2024 Shared by Journal and Authors (CC-BY-NC-ND) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |