Laboratorio de Caracterización de Biomasa

El Laboratorio de Caracterización de Biomasa (LCB), participa en los proyectos en curso, principalmente, de la Unidad de Biomasa y de Procesos de Conversión Térmica del CIEMAT. Las actividades de I+D+i del LCB se centran en tres líneas de investigación principales: desarrollo de métodos de caracterización energética, física y química de la biomasa, toma de muestra y calidad de la biomasa (emisiones contaminantes), y reducción de la formación de escorias y reducción de la corrosión en procesos termoquímicos, a nivel laboratorio, planta piloto y planta industrial.

 

Equipos principales y procedimientos:

 

Calorimetría:

calorimetría

Dos calorímetros para la determinación del poder calorífico superior en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos inquemados procedentes de los procesos termoquímicos. Con la determinación del contenido en ceniza, CHN y/o Cl-S se calcula el poder calorífico inferior, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras.

  • Calorímetro automático isotérmico, marca LECO, modelo AC 300.
  • Calorímetro automático adiabático e isoperibólico, marca IKA, modelo C 5000.

 

Análisis térmico:

Analizador termogravimétrico

Dos analizadores termo-gravimétricos para la determinación de contenido en ceniza y volátiles junto con la humedad de la muestra analítica en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras. También dispone de un analizador termo-gravimétrico con calorimetría de barrido diferencial (TGA-DSC) para la determinación, aparte de la pérdida de peso en función de la temperatura, de las reacciones exotérmicas o endotérmicas involucradas en los procesos termoquímicos.

  • Analizadores termo-gravimétricos multimuestra (hasta 19 muestras a la vez), marca LECO, modelo TGA-701.
  • Analizador termo-gravimétrico con calorimetría de barrido diferencial (TGA-DSC), marca SETARAM, modelo Setsys Evolution 1750 TG-DSC. 

 

Análisis elemental orgánico:

analisis elemental orgánico

Dos analizadores elementales para la determinación del carbono, nitrógeno e hidrógeno, con capacidad de determinar también azufre, en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras.

  • Analizador elemental C, H y N, micro muestra, marca FISONS, modelo EA 1108.
  • Analizador elemental C, H y N, macro muestra, marca LECO, modelo TruSpec.

 

Análisis de cloro y azufre:

Cromatógrafo iónicoDos cromatógrafos iónicos, con muestrador automático, para la determinación del cloro y azufre  en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras.

  • Cromatógrafos iónicos, marca METROHM, modelo 883 Basic IC Plus

 

Análisis de elementos inorgánicos:

Dos equipos instrumentales, con muestrador automático, para la determinación de elementos inorgánicos (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, S, Si, Ba, Mn, Sr, Ti y Zn) en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras.

  • Espectrómetro de emisión atómica simultáneo (ICP-OES), marca THERMO JARRELL ASH, modelo IRIS AP.
  • Espectrómetro de fluorescencia de rayos X, marca PANalytical, modelo Axios.

 

Análisis de elementos traza:

análisis de elementos traza

Un equipo instrumental, con muestrador automático, para la determinación de elementos traza (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn) en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando normas UNE-EN-ISO de los biocombustibles sólidos u otras. Para la determinación de mercurio, dispone de un analizador directo de mercurio.

  • Espectrómetro de masas con plasma de argón inductivamente acoplado (ICP-MS), marca THERMO, modelo XSeries II.
  • Analizador directo de mercurio, marca MILESTONE, modelo DMA-80.

 

Compuestos químicos:

compuestos químicos

Un difractrómetro de rayos X, con muestrador automático, para la identificación de las fases minerales contenidas en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos. Para la semicuantificación de fases, dispone de análisis de Rietveld.

  • Difractómetro de rayos X, método de polvo, marca PANalytical, modelo X´PERT-PRO

 

Fusibilidad:

Microscopio de calefacción ópticoUn equipo automático, para determinar la tendencia a la formación de escorias de la ceniza contenida en los biocombustibles sólidos, biomasa o residuos procedentes de los procesos termoquímicos, aplicando pre-normas UNE-EN (CEN/TS 15370-1) de los biocombustibles sólidos u otras.

  • Microscopio de calefacción óptico, marca HESSE INSTRUMENTS, modelo HT15.

 

Microscopio electrónico de barrido con microanálisis de elementos (SEM-EDX):

Microscopio electrónico de barridoUn microscopio electrónico de barrido para obtener información morfológica de gran resolución de muestras de muy diversa índole (ceniza, aceros, biomasa, etc.). Con el sistema de microanálisis por EDX se analizan los elementos contenidos en porciones micrométricas de la muestra de ensayo. Se dispone de equipos de corte, pulido y recubrimiento con oro y grafito para la preparación de las muestras a caracterizar.

  • Microscopio electrónico de barrido con microanálisis de elementos, marca ZEISS, modelo EVO LS 10.

 

Analizador foto-óptico de tamaño y forma de partículas:

Analizador foto-ópticoUn analizador foto-óptico para obtener la distribución de tamaño (en superficie y en volumen) de las partículas contenidas en muestras de muy diversa índole (biocombustibles sólidos, biomasa, ceniza, etc.). Además determina la forma de esas partículas ofreciendo diferentes parámetros tales como relación longitud-anchura, esfericidad, circularidad o superficie específica de cada partícula contenida en la porción de ensayo.

  • Analizador foto-óptico de tamaño y forma de partículas, marca HAVER&BOECKER, modelo HAVER CPA 4-2.