En busca de respuestas a la crisis energética y climática a través de la ingeniería

Hablar de gas natural sintético, sistemas de poligeneración, del amoniaco como combustible libre de carbono, convertir biorresiduos en combustibles sostenibles es acercarse al día a día de los grupos de investigación que forman parte del Laboratorio de Economía Circular del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) y que se enfrentan a los retos de lograr avances para una sociedad más sostenible que no ponga en peligro el desarrollo de la economía y el bienestar social.

El laboratorio agrupa la investigación que se lleva a cabo desde este centro de la Universidad de Zaragoza en la búsqueda de nuevos sistemas de suministro energético, que se acerquen a la neutralidad en carbono, sean más resilientes y emitan menos contaminantes dando una nueva vida a los residuos.

En este sentido, el I3A tiene una larga trayectoria de trabajo en recursos renovables, así como en la reutilización y reciclado de residuos. En torno al Laboratorio de Economía Circular, una decena de líneas de investigación tienen el foco puesto en energía y medio ambiente, tecnologías del hidrógeno, reciclado y en dar nuevo valor añadido a los residuos, envases, calidad y seguridad alimentaria y tecnologías agroalimentarias.

Cinco grupos de investigación centran su actividad en sistemas térmicos sostenibles, eficiencia energética térmica, el hidrógeno como vector energético, explotación de biogás, biocombustibles a partir de residuos, envases activos de materiales renovables o la química verde en la agricultura.

Algunas investigaciones en marcha

El amoníaco como vector energético libre de carbono

Desde el Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT) del I3A se investiga en el uso del amoníaco como vector energético libre de carbono que se podría usar en producción de energía, en el transporte o incluso en aplicaciones de almacenamiento de energía. Más del 80% del amoniaco se utiliza para producir fertilizantes, esto significa que ya existen infraestructuras de almacenamiento y distribución necesarias para usarlo.

Combustibles renovables para una sociedad más sostenible

El grupo de investigación CREG (Catálisis, Separaciones Moleculares e Ingeniería del Reactor) investiga la forma de conseguir gas natural sintético y metanol con nuevas configuraciones de reactor catalítico para aumentar su rendimiento. Se obtendría este metanol con menor coste y menor inversión. El metanol es la base para la producción de combustibles líquidos sintéticos, incluida la gasolina y el queroseno para aviación, siempre partiendo de materias primas renovables como el hidrógeno producido en parques eólicos o fotovoltaicos. También, se investiga en cómo hidrogenar el CO2 contenido en el biogás generado por microorganismos, a partir de los residuos sólidos urbanos o agroindustriales, y que pueda dar lugar a un gas natural “sintético” equiparable al que en la actualidad llega a nuestras casas.

Sistemas de poligeneración para la eficiencia energética

Una de las líneas principales de investigación del grupo de Ingeniería Térmica y Sistemas Energéticos (GITSE) consiste en el estudio de sistemas de poligeneración (agua, calor y frío) que facilitarían en una misma instalación varios productos energéticos. Una manera más eficiente de utilizar los recursos frente a los sistemas convencionales, con mejores rendimientos, menos costes y menor impacto ambiental. Un paso más sería incorporar a la poligeneración las energías renovables (sol, viento, geotérmica…), lo que facilitaría alcanzar una economía competitiva en el corto o medio plazo.

Reciclaje de biorresiduos en biocombustibles para el transporte

El Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT) participa en el proyecto internacional NICER-BIOFUELS en el que se presta especial atención al desarrollo de combustibles para el transporte aéreo y terrestre y contribuir a la reducción de la huella de carbono.

El objetivo del proyecto es crear una infraestructura de conocimiento única que respalde la conversión descentralizada, sostenible y rentable de biorresiduos en combustibles sostenibles para el transporte pesado (HTB) y que sea relevante tanto para España como para la UE.

Envases para la calidad y la seguridad alimentaria

La línea principal de investigación del Grupo Universitario de Investigación Analítica (GUIA) analiza lo que pueden migrar los materiales de envase a los alimentos en las condiciones de uso habitual. Identifican los compuestos que migran y establecen el riesgo que pueden suponer para la salud. Trabajan en nuevos materiales de envase, en los que incorporan sustancias naturales que actúan como protectoras frente a la oxidación o a la contaminación microbiana, de manera que protegen el alimento envasado y alargan su vida útil.

Spagyria, plantas aromáticas y su procesado en laboratorio

Un proyecto de economía circular y social de cooperación transfronteriza que une centros especiales de empleo y centros de investigación. Desarrollo de procesos innovadores con uso de tecnologías totalmente sostenibles, para crear productos cosméticos naturales con certificación ecológica. En este caso, el CO2 es utilizado como sistema de extracción de los aceites esenciales de las plantas aromáticas.

El Laboratorio de Economía Circular

Forma parte del proyecto de Laboratorios de Vanguardia del I3A en el que hay otras siete áreas temáticas especializadas. Realiza investigaciones en todos los niveles de preparación industrial, desde la investigación básica hasta los desarrollos aplicados y las plantas de demostración comercial. Abarca los diferentes elementos para impulsar tecnologías de última generación.

Su labor se centra en apoyar y conectar a la creciente comunidad investigadora de la Economía Circular desde el punto de vista de la ingeniería necesaria para llevarla a cabo, abordando cuestiones complejas y nuevos retos de investigación a través de proyectos colaborativos.

Por otra parte, promueve y ofrece oportunidades para la transferencia de conocimientos; identifica y ofrece cursos de formación para estudiantes, académicos, la industria y el tercer sector y actúa como puerta de entrada para las tecnologías de organizaciones externas.