BioSTEAM un software para analizar biocombustibles y bioproductos

El software BioSTEAM es utilizado para analizar la economía de biocombustibles y bioproductos.



El Centro de Innovación Avanzada de Biocombustibles y Bioproductos - BioSTEAM
El Centro de Innovación Avanzada de Biocombustibles y Bioproductos - BioSTEAM

Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado un paquete de software conocido como BioSTEAM. Este software de simulación de código abierto se puede utilizar para analizar la economía de los biocombustibles y bioproductos.

El nuevo paquete de software desarrollado en Python puede ser utilizado por científicos, ingenieros, empresas de biotecnología y agencias de financiación como una herramienta rápida y flexible para analizar la economía de la producción de diferentes tipos de biocombustibles y bioproductos.

Los módulos de simulación biorefinería y análisis tecnoeconómico (BioSTEAM) ayudarán a los investigadores a comparar y priorizar estrategias para convertir la biomasa en combustibles y otros productos, en cuestión de segundos.

También genera datos que pueden usarse para evaluar el impacto ambiental de las biorrefinerías, incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero.

El proyecto de investigación, que fue dirigido por Yoel Cortes-Peña, investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias y candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, junto con su profesor asociado asesor Jeremey Guest. Los resultados se publicaron en la revista ACS Sustainable Chemistry & Ingenieria.

«Comprender las implicaciones económicas y ambientales de la tecnología es particularmente útil al comienzo de la línea de desarrollo. Por lo que podemos priorizar la investigación y el desarrollo en las direcciones que pueden ser más impactantes».

Expresó Cortes-Peña

El análisis tecnoeconómico (TEA) puede ofrecer información crítica sobre la viabilidad económica, los desafíos tecnológicos y el riesgo de riesgo de producir biocombustibles y bioproductos. Esto generalmente requiere investigadores especializados y puede ser un proceso lento y costoso.

«Puede llevar meses hacer un análisis de un diseño único para una sola idea. Y después de eso, las herramientas analíticas solo son accesibles para los investigadores que se especializan en análisis tecnoeconómico».

Explicó Guest

Si bien estas evaluaciones pueden no tener en cuenta las incertidumbres tecnológicas, ambientales y de mercado, BioSTEAM proporciona los componentes básicos para simular una biorrefinería. Además:

Su marco flexible permite el diseño, la simulación y el TEA que incorpora incertidumbres como característica clave.

Se utilizó BioSTEAM para modelar la coproducción de biodiésel y etanol a partir de petróleo, caña y la producción de etanol de segunda generación a partir del rastrojo de maíz. Los investigadores demostraron que «un factor clave de los costos del combustible es el tamaño de la biorrefinería. En particular cuanta cantidad de maíz procesa «, según Guest. Cuanto mayor sea la instalación, menor será el costo por galón.

En el ejemplo, BioSTEAM pudo evaluar 31,000 diseños diferentes de biorrefinería en un continuo de composiciones de materia prima, en menos de 50 minutos.

Al usar el nuevo software, cualquiera puede diseñar una biorefinería y simularla.

«Pero también está configurado para que cada vez que escribamos el código para una nueva biorefinería, ese código pueda estar disponible públicamente. Cualquiera que trabaje en ese tipo de tecnologías puede entrar y cambiar fácilmente el escenario y explorar los datos para sí mismos.»

Continuó Guest

El objetivo final del proyecto es hacer que TEA esté más disponible para los investigadores que desean mejorar las materias primas o desarrollar nuevas tecnologías de conversión para producir nuevos biocombustibles.

«La intención aquí es acelerar la innovación. Y lograr que los conceptos se implementen más rápidamente para reducir el costo de los biocombustibles para que sean más viables financieramente y ambientalmente sostenibles».

Dijo Guest

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