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Cómo transformar los residuos orgánicos en productos de valor 

En la Unidad de Procesos Termoquímicos (UPTQ) de IMDEA Energía trabajan para desarrollar rutas termoquímicas que valoricen los residuos sólidos orgánicos. En particular, emplean el proceso conocido como pirólisis, tradicionalmente usado para fabricar carbón vegetal. 

“Esta línea de investigación la comenzamos con residuos lignocelulósicos, agrícolas, vegetales, para producir combustibles alternativos para el transporte”,  explica Patricia Pizarro, investigadora senior asociada de la UPTQ, y profesora Titular del área de Ingeniería Química en la Universidad Rey Juan Carlos. 

Entre otros proyectos en los que han trabajado se encuentra el denominado BIO3, centrado en la valorización de biorresiduos y alineado con los objetivos de la economía circular

Cuando un material se somete a pirólisis, es descompuesto a temperaturas en torno a 500 ºC y en ausencia de oxígeno. De este modo se obtienen tres productos: una fracción de gases que se puede utilizar como combustibles; una fracción sólida carbonosa a la que se puede dar diferentes usos, y, por último, una fracción líquida, que es lo que llamamos aceite.

Este aceite de pirólisis primario no tiene buenas propiedades para utilizarlo como combustible de transporte ni para obtener productos químicos comerciales. Pero si se utilizan catalizadores en el proceso (pirólisis catalítica) se puede mejorar mucho su calidad y obtener un producto apto para fabricar dichos combustibles líquidos, o bien para extraer productos químicos comerciales (fenoles, aromáticos).

 

 

En el grupo al que pertenece Patricia también hacen pirólisis de neumáticos gastados y de residuos plásticos, como los procedentes de vehículos (ELV) y de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (WEEE). Dependiendo la composición del residuo inicial, es posible obtener monómeros para la síntesis de polímeros (estireno, caprolactama) o hidrocarburos para formular combustibles. 

“Trabajamos a escala de laboratorio o de prueba de concepto, ya que somos el paso previo a las instalaciones de demostración o industriales”, comenta Patricia. “Nuestra misión es averiguar qué condiciones de operación y/o catalizadores son los más prometedores para seleccionarlos y que puedan ser después escalados. Aquí la colaboración con empresas es fundamental”.

También tienen previsto hacer ensayos de copirólisis, mezclando distintos tipos de residuos (ej.: plásticos con neumáticos), para mejorar las propiedades de los aceites. “Combinando residuos plásticos con los agrícolas o forestales es posible conseguir incluso efectos sinérgicos, mejorando aún más la calidad del producto”.

Pero no sólo investigan en el aprovechamiento de residuos sólidos orgánicos. En una línea de investigación más reciente, estudian convertir el biogás en gas de síntesis (CO + H2). El gas de síntesis puede emplearse como combustible o como intermedio para la producción de otros productos químicos.

 

 

“El biogás está formado sobre todo por metano y dióxido de carbono. Hasta ahora, el dióxido de carbono se separaba del metano antes de transformar este último en gas de síntesis. Estamos desarrollando óxidos con una estructura particular, llamados perovskitas, que ayudarán a convertir el biogás directamente a gas de síntesis, sin tener que separar previamente el metano”. 
 

  • Gestión de residuos

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