Un proceso pionero permite obtener varios bioproductos con diferentes usos en el sector energético y para las industrias, especialmente, químicas, a partir de estos materiales de desecho.
- El proceso permite obtener biocrudo que podría utilizarse para motores de combustión similares a los de los coches
- Deja la puerta abierta a que se emplee para tratar los plásticos y microplásticos presentes en océanos y mares.
Un proceso pionero permite obtener varios bioproductos con diferentes usos en el sector energético y para las industrias, especialmente, químicas, a partir de estos materiales de desecho en España.
El agua de mar es una de las claves de este nuevo proceso tecnológico pionero desarrollado por el Instituto de Carboquímica (IBC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Aragón, ya que "probablemente sea la primera vez que se utiliza el agua de mar para valorizar conjuntamente un residuo orgánico con un residuo plástico", afirma Javier Remón, impulsor del proyecto e investigador de CSIC.
Los primeros pasos se dieron con la utilización del tratamiento hidrotermal, "que es la tecnología que estamos usando para tratar los pericarpios de las almendras" en la prepandemia. "Con esta tecnología, vimos que los pericarpios de las almendras, que son un residuo de la industria alimentaria, podían ser transformados en biocarburante y productos de valor añadido".
Un proceso al que posteriormente se sumaron las mascarillas, que están formadas principalmente por dos plásticos, polietileno y propiletileno. "Pensamos que había que darles una salida o uso porque, igual que se consumían, se producía un residuo al que había que buscar solución. Existen indicios en la bibliografía en los que se indicaba que algunas biomasas y algunos plásticos podrían tener efectos sinérgicos si se someten a procesos de tratamiento hidrotermal. Es decir, que la valorización conjunta de ambos materiales da mejor resultado que su valorización individual".
Bajo esta premisa se trabajó para poner en valor ambos residuos (pericarpios de almendras y mascarillas) partiendo de la experiencia previa que se tenía con los residuos de las cosechas de almendras. "Había que buscar una solución para tratar las mascarillas y, a raíz de estos indicios, decidimos investigarlo".
El tratamiento hidrotermal utiliza agua pura, es decir, sin cal ni agua ionizada ni con ningún otro elemento que se puede encontrar en el agua del grifo o para consumo humano. "El agua de mar es más abundante que la dulce y tiene sales disueltas principalmente como el cloruro de sodio y algunos sulfatos, lo que hace que tenga efecto catalítico en la descomposición de la biomasa y algunos plásticos", añade Javier Remón.
De este modo, el agua de mar actúa como catalizador y aumenta la velocidad de las reacciones, siendo más rápido todo el proceso. Además, algunas reacciones son más selectas, lo que permite obtener biomateriales con mejores propiedades. Los materiales se procesan a altas temperaturas de entre 200 y 400 grados centígrados y presiones de entre 50 y 200 bar.
Con este proceso pionero con agua de mar se ha conseguido, principalmente, obtener dos fracciones de interés: biocrudo y fracción sólida hidrochar. En relación a la primera, el biocrudo, se obtiene un líquido orgánico que "hemos conseguido que tenga un poder calorífico elevado de entre 33 y 35 megajulios por kilo, que es similar al del diésel y gasolina, que rondan los 42". En una primera etapa de conversión, este líquido se podría someter a otros procesos para refinar sus propiedades para motores de combustión como, por ejemplo, los de los coches.
Además, este compuesto líquido es de interés para la industria de los biocombustibles, ya que contiene compuestos químicos y aditivos que podrían usarse para mejorar propiedades como la resistencia a la oxidación del biodiésel. "Puede ser una fuente de aditivos para gasolinas o biodiésel", añade el investigador.
Por su parte, la fracción sólida hidrochar es un sólido también con alto poder calofírico, de 35 megajulios por kilo, que podría utilizarse como biocombustible sólido de forma similar a las estufas de pellets y para la preparación de catalizadores para procesos industriales. Igualmente, tendría uso en la limpieza de aguas residuales que tienen metales pesados.
El fin de los microplásticos en el mar
Estos son los resultados que se han obtenido en las pruebas de laboratorio para poner en valor los pericarpios de las almendras y las mascarillas. "Ahora tenemos que probar sinergias entre la biomasa y más plásticos, como los de las botellas, para ver si los resultados se podrían extrapolar a más plásticos y biomasas y si es escalable. Abre muchos frentes y más abanico de posibilidades".
Esta tecnología ya está en plantas de mayores dimensiones o piloto e, incluso, se comercializa porque está en auge, aunque empieza ahora. "Hemos innovado en la ejecución de la tecnología. Le damos una nueva orientación para buscar sinergias entre productos y otros usos y, en lugar de emplear un catalizador comercial, usar un método de reacción catalítico como el agua de mar".
Entre las nuevas vías que se abren ante sí se encuentra el tratamiento de los plásticos y microplásticos que están presentes en el agua del mar. Una actuación que sería posible porque con este sistema no es preciso secar los materiales previamente por lo que resulta apropiado para aquellos materiales que tienen cierta humedad, como por ejemplo algunas biomasas y los plásticos y microplásticos presentes en mares y océanos.
El proyecto llevado a cabo es además especialmente importante porque "es lo que demanda el mercado actualmente: procesos flexibles para poder procesar diferentes tipos de biomasa y residuos conjuntamente".
También, abriría la puerta a desarrollar tecnologías más flexibles y que no dependan de la estacionalidad de la biomasa ni de la naturaleza de la materia primera.