Transformación de biomasa de baja calidad
La bioenergía representa más del 61 % de toda la energía renovable que se consume en Europa. La industria de la biomasa tiene por objeto satisfacer esta elevada demanda haciendo un mejor uso de las materias primas y los residuos. Hoy en día, estos residuos a penas se explotan en términos de energía, debido a su elevado contenido de ceniza, el cual está sujeto a un control riguroso a través de la norma ISO 17225, una norma internacional. El proyecto de Horizonte 2020 financiado con fondos europeos BiAR abordó esté problema desarrollando un proceso químico para eliminar el contenido de ceniza del material lignocelulósico rico en cenizas como la corteza y las cascarillas de arroz. «El proceso de BiAR actúa como una forma de pretratamiento con una gama muy amplia de aplicaciones posibles, que separan los constituyentes orgánicos e inorgánicos de la biomasa», explica el coordinador del proyecto Gian Claudio Faussone. Explotación de nuevas materias primas La biomasa abarca la celulosa, la hemicelulosa y la lignina. Existen tres pasos diferenciados en el proceso. El primero emplea un disolvente y un catalizador a una temperatura moderada (200 °C) y presión, en una reacción conocida como solvolisis, para descomponer la biomasa en elementos y compuestos orgánicos más pequeños. La segunda fase utiliza la filtración mecánica a una elevada presión para eliminar los compuestos inorgánicos de mayor tamaño de la biomasa disuelta. En la fase final, el filtrado se destila para recuperar el disolvente, que se vuelve a utilizar en el proceso. El resto del destilado contiene materia orgánica pura sin ceniza, que es químicamente idéntica al material de la biomasa original, sin la ceniza. Hasta la fecha, solo las materias primas de buena calidad se utilizan para la producción de pastillas de energía o pélets. Sin embargo, Faussone afirma: «Con BiAR, la biomasa residual que actualmente no se explota, como las cascarillas de arroz que contienen un 16 % de ceniza o incluso el fango digerido que posee hasta un 40 % de ceniza, pueden ser útiles y seguros». El lodo, por ejemplo, está contaminado por metales pesados y, por tanto, solo se puede quemar en incineradoras especializadas equipadas con sofisticados dispositivos de protección medioambiental. «Con BiAR, los metales pesados son retirados del lodo, que después puede quemarse de forma segura en cualquier horno tradicional», explica Faussone. Múltiples aplicaciones Al proporcionar nuevas fuentes de biomasa disponibles, puede reducirse el coste específico de la energía basada en bioproductos. Además, utilizar materias primas ya disponibles pero que actualmente no se explotan ayudará a reducir las emisiones de CO2. Según Faussone: «Nuestro segmento de mercado objetivo es interempresarial, como centrales de biomasa, calefacción urbana, instalaciones de depuración de aguas residuales y distribuidores mayoristas de pélets que se beneficiarían de la aplicación de BiAR». El aspecto más interesante de BiAR es la aplicación potencial de la fracción orgánica. Normalmente, las biomasas residuales tienen un contenido de ceniza demasiado elevado para ser utilizado en otras aplicaciones. Además, la fracción inorgánica de la ceniza es demasiado elevada, lo cual hace que estas biomasas resulten inútiles. «Empleando el proceso de BiAR podemos obtener la fracción orgánica sin ceniza y la fracción inorgánica sin materia orgánica y, de este modo, superar las limitaciones normales», comenta Faussone. El proceso de BiAR tiene muchas aplicaciones posibles, que van desde la producción de pélets a gran escala al tratamiento de lodos y desde la recuperación de determinadas cenizas a experimentos de laboratorio para investigar las propiedades de biomasas puras. Faussone concluye: «La ceniza sin materia orgánica puede tener usos muy interesantes, por ejemplo, la fabricación de baterías eléctricas, cuyo potencial estudiaremos en el futuro».
Palabras clave
BIAR, biomasa, ceniza, materia orgánica, materia prima, fango, materia inorgánica, cascarilla de arroz, pélets, residuos, solvolisis
