Gasificación y pirólisis como solución para la gestión y valorización de subproductos

La gasificación y la pirólisis son procesos termoquímicos de valorización de residuos cuyo objetivo es transformar productos de bajo valor añadido en nuevos productos de alto valor añadido. Además, en el caso de la gasificación, se obtiene energía durante el proceso.

La gasificación es una descomposición termoquímica que se desarrolla a altas temperaturas (800-1000ºC) en una atmósfera parcialmente oxidada, que produce un gas de síntesis (llamado syngas). Este gas posee un elevado poder calorífico ya que está compuesto mayoritariamente por hidrógeno (H2), metano (CH4) y monóxido de carbono (CO) y, en menor porcentaje, contiene dióxido de carbono (CO2) y otros hidrocarburos). Además, produce una fracción sólida rica en carbono llamada biochar que puede ser usada para distintos fines: es un buen fertilizante para suelos agrícolas, puede usarse como combustible para producción energética, como filtro de carbón para procesos de separación fisicoquímicos, como capturador de carbono... 

La pirólisis es también un proceso basado en la descomposición termoquímica a altas temperaturas (400-800ºC), pero con el factor diferencial respecto a la gasificación de que aquí tenemos una ausencia total de agentes oxidantes (atmosfera inerte), lo que da lugar a la producción de tres tipos de productos con un alto potencial energético: gas pirolítico (compuesto por CO, H2, CO2 , CH4 y con elevado poder calorífico), biooil (líquido con elevado potencial energético, así como un posible sustituto de los combustibles fósiles actuales) y biochar (la fracción sólida comentada anteriormente).

El proyecto “Grupo Operativo TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS DE LOS SUBPRODUCTOS DE LOS SECTORES DE LA BIOMASA Y AGROALIMENTARIO PARA INCREMENTAR SU VALOR AÑADIDO” financiado a través de la Operación 16.01.01 de Cooperación para la innovación del Programa de desarrollo rural de Catalunya 2014-2020 y realizado por el Clúster de la Bioenergia de Catalunya (CBC), Nufri S.A.T., Boscat y Eurecat pretende producir un biocombustible renovable, a partir de los subproductos generados por Nufri y Boscat en su actividad comercial. El objetivo es reducir las emisiones y los costes económicos derivados de los procesos de producción en la industria agroalimentaria. 

Por un lado, la empresa Nufri genera subproductos (pulpas de fruta y lodos de depuradora) que requieren un transporte, una gestión y un tratamiento. Igualmente tiene requerimientos energéticos que ahora se cubren con combustibles fósiles tradicionales. 

Por otro lado, la empresa Boscat también genera un subproducto (fracción fina sobrante de la producción de pellets para estufas) que, al no cumplir con las medidas adecuadas, no se puede comercializar en las mismas condiciones.

Hasta la fecha, se han realizado ensayos de gasificación y de pirólisis para elegir la tecnología adecuada. Los resultados obtenidos en esta primera fase hicieron que se eligiese la gasificación, pues la cantidad y calidad de syngas obtenido fueron superiores a las obtenidas en las pruebas de pirólisis. La segunda fase ha consistido en la gasificación de distintas mezclas de subproductos, creando las composiciones a partir de la producción de subproductos, que varía a lo largo del año debido a la estacionalidad de las frutas y verduras cultivadas en la zona.  

Estas pruebas de gasificación han permitido obtener un porcentaje de syngas de aproximadamente el 70% respecto a la masa inicial de subproductos introducidos, y el rendimiento global del proceso hasta ahora ha sido de 0,56 MJ/kg de residuo. 

Artículo de Víctor Ortíz Roca, investigador de la Línea de residuos Unidad de WEEI, Sostenibilidad de Eurecat.