Pirólisis catalítica para producir combustibles sostenibles de los biorresiduos

Gracias a la ciencia y desarrollo de la tecnología la mayoría de las sociedades actuales han alcanzado unos estándares de confort y salud que bien hubieran podido parecer de ciencia ficción para nuestros antepasados no muy lejanos. Pero este nivel de vida, sustentado por un sistema de economía lineal, y basado en la obtención de un beneficio rápido mediante la producción de bienes de “usar y tirar”, ya no es sostenible. El impacto que dicho modelo ha tenido deteriorando el medio ambiente, y poniendo el riesgo crítico la disponibilidad de algunos recursos, ha puesto en evidencia la necesidad de llevar a cabo acciones para amortiguar, o en la medida de lo posible, revertir la situación.

La economía circular propone un nuevo modelo productivo, donde la máxima sea la sostenibilidad para asegurar la preservación del medio y de los recursos a las generaciones futuras. Para ello se busca la mejora o el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan aumentar su eficiencia, así como el uso de energías respetuosas con el planeta.

Una de las acciones más innovadoras es la de convertir los residuos en materias primas que puedan reintroducirse en los ciclos productivos el máximo tiempo posible y minimizar así su gestión final como desecho. En este contexto, la Unidad de Procesos Termoquímicos de IMDEA Energía trabaja en el desarrollo de catalizadores y procesos adaptados para la valorización de residuos sólidos orgánicos, convirtiéndolos en combustibles líquidos o productos químicos de interés comercial.

En particular, apuesta por la tecnología de pirólisis catalítica, donde los residuos son descompuestos por efecto de la temperatura, en ausencia de oxígeno, y con la asistencia de un catalizador. Como resultado de la pirólisis se obtiene habitualmente tres tipos de productos: un gas, constituido mayormente por CO2, CO e hidrocarburos volátiles; un sólido carbonoso con diferentes usos potenciales; y un líquido orgánico, fuente de hidrocarburos combustibles y/o de compuestos químicos comerciales. La proporción y propiedades de los productos de pirólisis dependen de diversos factores que han de ser explorados y optimizados, destacando, el tipo de residuo, las condiciones de operación y el tipo de catalizador empleado.

Entre los residuos evaluados por la Unidad de Procesos Termoquímicos, se encuentran los restos alimenticios y de poda de jardines, habituales en los biorresiduos urbanos. Éstos han sido seleccionados porque la gestión de biorresiduos urbanos es una de las grandes preocupaciones ambientales en la actualidad. Por ejemplo, en la Unión Europea representan la fracción individual más grande entre los desechos sólidos municipales (34% en promedio del flujo total de residuos) con una tasa de generación de aproximadamente 88 toneladas cada año. Mediante ensayos de coprocesado conjunto de ambos tipos de residuos, y utilizando un catalizador zeolítico bajo condiciones de reacción optimizadas, el equipo de investigación ha logrado mejorar de manera significativa el rendimiento a productos de gran interés comercial, como son los compuestos monoaromáticos (tolueno, xileno y alquilbencenos).

Más información: https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107738