La ULE propone una gestión de residuos que favorece el medio ambiente y genera beneficios

La revista internacional ‘Fuel Processing Technology’ ha publicado recientemente una investigación de la Universidad de León (ULE), en la que la doctora Natalia Gómez defiende que la correcta gestión de residuos puede crear un nuevo mercado de materias primas secundarias, capaz de generar beneficios económicos y además favorecer el medio ambiente. 

El artículo se titula ‘Effect of temperature on product performance of a high ash biomass during fast pyrolysis and its bio-oil storage evaluation’, y ha sido incluido en una publicación que está especializada en los aspectos de conversión de recursos renovables y convencionales hacia combustibles limpios, nuevos productos químicos y nuevos materiales avanzados de carbono.

El texto forma parte de la tesis doctoral de la autora principal, Natalia Gómez, y es resultado de un trabajo de intercambio de investigación europeo a través de la plataforma BRISK (Biofuels Research Infrastructure for Sharing Knowledge), que ha sido financiado por el VII Programa Marco de la Comisión Europea.

Natalia Gómez explica que la aplicación de biomasas residuales “es fundamental para alcanzar los objetivos de economía circular marcada por la Comisión Europea, aplicable al sector agrónomo”, y defiende que “se debe fomentar y abarcar todo el ciclo de vida de los productos, desde su producción al consumo y la gestión de residuos”. De esta forma se podría crear un nuevo mercado de materias primas secundarias, “que puede generar beneficios no solo al medio ambiente sino también a la economía”. 

Fundamentos del proceso

En general, los residuos agrarios, más concretamente los residuos del cereal y oleaginosas, resultan difíciles de tratar mediante procesos térmicos, dado su alto contenido en sales provenientes del campo de cultivo. Normalmente estos residuos suelen ser quemados en formas de rastrojos o esparcidos en el suelo, en ambos casos, produciendo emisiones incontroladas de CO2, y además resultan una pérdida del potencial energético que está a nuestro alcance en las áreas rurales.

El proceso de pirólisis es un proceso térmico en ausencia de oxígeno. El objeto del proceso es la degradación del material en una serie de fracciones: gas, aceites (bio-oil) y un carbonizado, productos que tienen propiedades combustibles. 

En la investigación llevada a cabo la materia prima del proceso fue el residuo de paja de colza de la localidad de Villaturiel (León) y los tiempos de residencia del material en el reactor fueron muy cortos (denominado como pirolisis rápida), dando lugar a la producción principal de aceites.

El estudio a diferentes temperaturas reveló que el efecto del potasio y del fósforo, (sales inorgánicas que acompañan a estos residuos), modifican las reacciones químicas del proceso de diferente forma en función de la temperatura de trabajo. 

De esta manera se demostró que la temperatura óptima para realizar la pirolisis de la paja de colza y producir aceites combustibles era de 480 grados en lugar de 510 grados, (que es la que suele ser tomada como estándar). Además, los aceites obtenidos conservaban propiedades óptimas, lo que ha demostrado que la modificación de la temperatura es de gran importancia para la obtención de multi-productos.

El proceso de investigación que sustenta estas conclusiones ha sido llevado a cabo por los autores del artículo: N.Gómez, J.G.Rosas, J.Cara y M.E.Sánchez del grupo de Ingeniería Química Ambiental y Bioprocesos del Instituto de Recursos Naturales (IRENA) de la Universidad de León (ULE), y por S.W.Banks, D.J.Nowakowski, y A.V.Bridgwater, del European Bioenergy Research Institute, de Aston University (Birmingham, UK). Ambos grupos son expertos en procesos de bioenergía, y estudiaron el proceso de pirólisis orientado a residuos del sector agrario.

Se demuestra de esta manera que la colaboración entre diferentes organizaciones permite realizar diversas técnicas analíticas y de investigación, y enriquece a los grupos de investigación que participan.

El Grupo de Ingeniería Química Ambiental y Bioprocesos de la ULE trabaja continuamente en investigación aplicada con empresas del ámbito nacional y proyectos europeos, en procesos bioenergéticos. Por su parte, el European Bioenergy Research Institute, es uno de los principales coordinadores del clúster (‘bioenergy hub’) de proyectos de bioenergía de Reino Unido, lo que da muestra de su alta calidad investigadora.

Referencia bibliográfica

Gómez, N., Banks, S. W., Nowakowski, D. J., Rosas, J. G., Cara, J., Sánchez, M. E., & Bridgwater, A. V. (2018). Effect of temperature on product performance of a high ash biomass during fast pyrolysis and its bio-oil storage evaluation. Fuel Processing Technology, 172, 97-105.