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El CIEMAT participa en el Programa "Bioeconomía Urbana: Transformación de Biorresiduos en Biocombustibles y Bioproductos de Interés Industrial"

 

08/02/2019

Energías renovables y ahorro energético

El pasado 17 de enero se celebró en el campus de la Universidad Rey Juan Carlos la Primera Reunión del Comité de Gestión del Programa “Bioeconomía Urbana: Transformación de Biorresiduos en Biocombustibles y Bioproductos de Interés Industrial” (BIOTRES-CM) en el que participó el investigador de la Unidad de Biocarburantes D. Ignacio Ballesteros. Este Programa está financiado por el Programa de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid en tecnologías 2018 (BIOTRES-CM P2018/EMT-4344). Los grupos que forman el Programa (BIOTRES-CM) son la Universidad Rey Juan Carlos (Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología; Facultad de Ciencias de la Comunicación), la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica), la Universidad Autónoma de Madrid (Procesos y Sistemas de Ingeniería Ambiental; Facultad de Ciencias), la Fundación IMDEA Energía (Laboratorio de Procesos Termoquímicos) y el CIEMAT (Unidad de Biocarburantes).

 
 

El programa científico que se desarrolla en “BIOTRES-CM” plantea un sistema integrado de valorización de biorresiduos empleando el concepto de biorrefinería y con el claro objetivo de contribuir al desarrollo de la economía circular en la Comunidad de Madrid.

  

Actualmente el tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) es un problema de elevada magnitud que afecta a las grandes ciudades. Las técnicas actuales para el tratamiento de una fracción significativa de los mismos suelen ser destructivas, no aprovechando su valor real como materia prima. Dentro de los RSU, los residuos procedentes de biomasa o biorresiduos (restos de alimentos, residuos de poda y jardinería) son la fracción mayoritaria (alrededor del 40% del total), produciéndose en el caso concreto de la Comunidad de Madrid más de 1.100.000 toneladas al año de este tipo de residuos. Por otra parte la estrategia de desarrollo de una economía circular en la Comunidad de Madrid obliga a incrementar la valorización y aprovechamiento de todo tipo de residuos, incluidos los biorresiduos, comenzando por la implantación de una recogida selectiva de la FORSU (Fracción Orgánica de los RSU). Las técnicas más comúnmente empleadas en la actualidad para el tratamiento y valorización de biorresiduos son la digestión anaerobia y el compostaje, que dan lugar respectivamente a biogás y compost, productos de bajo valor añadido.

  

El programa científico BIOTRES-CM plantea un sistema integrado de valorización de biorresiduos como una alternativa de mayor valor añadido. Las tecnologías contempladas en este programa de actividades incluyen transformaciones termoquímicas, químicas y biológicas que permitan la valorización de los biorresiduos en unidades productivas (biorrefinerías) para la producción de bioproductos (bioplásticos, fertilizantes orgánicos, etc.) y la coproducción de bioenergía (biogás, biometano, biohidrógeno e hidrocarburos sintéticos). También se prestará una atención particular a los aspectos relacionados con el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de la cadena de valor global de valorización de estos residuos con las tecnologías contempladas, la participación de la ciudadanía en la recogida selectiva de estos residuos y la aceptación social de las tecnologías y los bioproductos por la sociedad.

  

Para alcanzar los objetivos de este Programa se contemplan cinco líneas de I+D:

  

(i) Despolimerización selectiva de la biomasa lignocelulósica y aprovechamiento de la lignina. En esta tarea se aplicarán diferentes tecnologías de fraccionamiento (químicos, físicos o biotecnológicos o combinaciones de los mismos) que permitan la separación de los biopolímeros presentes en la biomasa lignocelulósica, manteniendo sus principales características.

  

(ii) Transformación termoquímica de los biorresiduos. En esta tarea se utilizarán diferentes procesos termoquímicos (pirolisis, carbonización hidrotermal) para la obtención de diferentes bioproductos de interés industrial (absorbentes, gas de síntesis, hidrocarburos, etc.).

  

(iii) Transformación química de los azúcares presentes en los biorresiduos. En esta tarea se utilizaran los azúcares contenidos en los biorresiduos para la producción de moléculas plataforma (principalmente ácido levulínico y furfural) y su transformación catalítica a compuestos de elevado valor añadido.

  

(iv) Transformación biológica de los biorresiduos. El aprovechamiento biológico contempla diferentes vías de actuación como la digestión anaerobia y procesos de fermentación para la producción de una amplia variedad de bioproductos (ácido capróico, polihidroxialcanoatos, ácido láctico, biohidrógeno, etc.).

  

(v) Análisis de sistemas. Se realizará la simulación y optimización de los distintos procesos, se analizará en detalle el ciclo de vida de cada uno de los procesos así como la viabilidad económica.

  

Durante la reunión celebrada se estableció el programa de actividades y se propusieron las tareas concretas a desarrollar en el próximo semestre.

   

Figuras.

  

Figura 1.- Concepto de Biorrefinería.

  

Figura 2.- Despolimerización selectiva de la biomasa lignocelulósica y aprovechamiento de la lignina.

  
El CIEMAT participa en el Programa "Bioeconomía Urbana: Transformación de Biorresiduos en Biocombustibles y Bioproductos de Interés Industrial" El CIEMAT participa en el Programa "Bioeconomía Urbana: Transformación de Biorresiduos en Biocombustibles y Bioproductos de Interés Industrial"