La producción de biocarburantes cuestiona las críticas al cambio indirecto del uso de la tierra
Las actividades humanas han provocado la acumulación de elementos tóxicos (incluidos los metales pesados) y de diversos contaminantes orgánicos presentes en los suelos. Dichas actividades incluyen el uso a largo plazo de agua de riego contaminada, fertilizantes, plaguicidas y enmiendas del suelo (materia orgánica añadida para mejorar las condiciones del suelo), así como la minería. En la actualidad hay aproximadamente 2,8 millones de terrenos contaminados en la Europa de los Veintiocho, muchos de los cuales siguen sin utilizarse. A su vez, los biocombustibles son una necesidad urgente para descarbonizar el transporte, pero se enfrentan a críticas generalizadas, en gran parte debido a su uso de tierras de cultivo para la producción de materias primas, denominado «cambio indirecto del uso de la tierra» (CIUT). El proyecto CERESiS, financiado con fondos europeos, pretendía aportar una solución beneficiosa para todos mediante el cultivo de plantas energéticas que faciliten la descontaminación del suelo a través de la fitorremediación y la fitogestión, así como su utilización para producir biocombustibles limpios. A largo plazo, ello aumentará la tierra disponible para la agricultura al tiempo que se producen biocombustibles no CIUT.
Especies de biomasa de gran rendimiento para la fitorremediación
El equipo de CERESiS se centró en gramíneas perennes y especies leñosas con una elevada productividad de biomasa y bajos niveles de absorción de la contaminación del suelo. La estrategia favorece la eficacia y rentabilidad de los procesos a gran escala, a la vez que facilita el procesamiento y la conversión de la biomasa, respectivamente. «El alto rendimiento de estos cultivos energéticos, combinado con su eficaz eliminación de los contaminantes del suelo, incentiva a los agricultores a plantarlos», señala el coordinador del CERESiS, Athanasios Rentizelas, de la Universidad Técnica Nacional de Atenas. Además, el establecimiento de los cultivos energéticos en terrenos altamente contaminados asegura los contaminantes en su lugar, evitando así su propagación.
Métodos de conversión y separación de contaminantes
El equipo de CERESiS ha adaptado y optimizado con éxito dos métodos de conversión termoquímica para producir biocombustible limpio a partir de materias primas contaminadas, a la vez que recupera eficazmente los contaminantes. La gasificación por agua supercrítica (GPSC) produce un gas que puede reformarse en biocombustibles líquidos. Una ventaja clave es la compatibilidad con el procesamiento de biomasa húmeda, lo cual elimina el costoso proceso de presecado, que consume mucha energía. «Modificamos la GPSC para reciclar su flujo de efluentes de proceso, reduciendo significativamente sus necesidades de entrada de agua», añade Rentizelas. La pirólisis rápida es una tecnología madura que permite producir precursores líquidos de biocarburantes (bioaceites). Su inversión y coste operativo relativamente bajos la convierten en adecuada para pequeños volúmenes de producción y produce biocarbón, un subproducto con varias aplicaciones, entre ellas como enmienda del suelo y en el procesado de metales. El equipo de CERESiS también desarrolló y demostró tecnologías de separación para eliminar los contaminantes presentes en los productos de conversión. La absorción de gas por membrana eliminó el gas ácido del efluente gaseoso de la GPSC. La electrocoagulación-flotación y la oxidación electroquímica eliminaron los metales pesados de las aguas residuales de la GPSC. Por último, la microfiltración permitió eliminar las partículas de carbón contaminadas de los bioaceites.
Una herramienta en línea gratuita para apoyar las decisiones de inversión en las fases iniciales
Uno de los resultados más importantes fue el sistema de apoyo a las decisiones. Los cultivadores y productores de biocarburantes pueden evaluar combinaciones de biomasa y tecnologías de conversión a fin de identificar los tipos de biomasa adecuados para una ubicación y un perfil de contaminantes determinados. «En algunos casos, establecer una cadena de valor para la producción de biocombustibles a partir de tierras contaminadas puede ser económicamente viable incluso sin tener en cuenta los beneficios de la descontaminación del suelo, siempre que la escala sea lo suficientemente grande y se utilicen especies de biomasa de alto rendimiento», afirma Rentizelas. En un descubrimiento sorprendente con implicaciones para la gestión de la biomasa contaminada, el equipo de CERESiS descubrió que la mayor parte de la contaminación vegetal en casos de suelos altamente contaminados está sobre las plantas y no dentro de ellas, en forma de polvo. En efecto, el equipo de CERESiS ha aportado una solución acertada y sostenible para la energía y el medio ambiente con cultivos energéticos capaces de fitorremediarse y tecnologías para procesarlos y eliminar sus contaminantes para producir biocombustibles limpios.
Palabras clave
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