16 Dic 2019
Biorrefinería integrada para la transformación de los residuos sólidos urbanos en bioproductos
En los últimos años, el rápido incremento de la población mundial ha contribuido de forma significativa a aumentar la cantidad total de residuos sólidos urbanos (RSU) generados por nuestra sociedad. Sólo en Europa, cada habitante genera aproximadamente unos 500 kg de RSU al año, entre los que se incluyen plásticos, metales y materia orgánica biodegradable. La fracción orgánica del RSU (FORSU) representa un 40-50% del total de residuos y está compuesta mayoritariamente por carbohidratos, proteínas y lípidos. Estos compuestos están considerados como materias primas útiles, a partir de las cuales se pueden obtener diversos productos de valor añadido. Los procesos de valorización de esta FORSU en bioproductos representan, por tanto, una opción muy atractiva y prometedora para ayudar a mitigar la contaminación ambiental y contribuir en la implementación de una economía circular de residuo cero.
Entre los procesos actuales utilizados para el aprovechamiento del FORSU podemos encontrar la digestión anaerobia y el compostaje. Estos procesos han permitido reducir la cantidad de RSU enviada a vertedero, obteniéndose respectivamente biogás y compost. No obstante, el valor económico actual del compost y el biogás no permite afrontar los costes logísticos derivados de los sistemas de separación y tratamiento, lo que conlleva un aumento de los impuestos relativos a la gestión de estos residuos
En el proyecto URBIOFIN (financiado por el «Bio Based Industries Joint Undertaking» en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea) se pretende demostrar a escala semi-industrial la viabilidad tecno-económica y medioambiental de la conversión del FORSU en diversos compuestos de interés industrial. Entre los principales bioproductos que se pretenden obtener en el marco del URBIOFIN destacan el bioetanol, los ácidos grasos volátiles y el biogás, así como ciertos biopolímeros y aditivos como los polihidroxialcanoatos, biocomposites y biofertilizantes procedentes de microalgas. Este proyecto está respaldado por un consorcio de 16 socios con representantes de la Industria, Centros de Investigación y Universidades procedentes de 8 países de la Unión Europea, y están coordinados por la empresa española Industrias Mecánicas Alcudia S.A (IMECAL).
Como uno de los miembros del consorcio, la Unidad de Biocarburantes del CIEMAT participa de este reto contribuyendo en la investigación de la materia prima y su conversión a bioetanol. En este sentido, se están realizando análisis cuantitativos para determinar la composición del FORSU tras su separación del resto de residuos, evaluando a su vez las posibles variaciones que puedan encontrarse por motivos geográficos (a nivel europeo) y/o estacionales. Por otro lado, se está llevando a cabo un estudio para la mejora del proceso de conversión de FORSU a etanol mediante el empleo de nuevos cócteles enzimáticos que permitan liberar una mayor cantidad de azúcares a partir de los carbohidratos contenidos en el FORSU y el estudio de diferentes microorganismos fermentativos y aditivos nutricionales para la optimización de la etapa de fermentación. En estos trabajos de investigación el CIEMAT colabora directamente con las empresas Novozymes e IMECAL, encargándose de realizar los ensayos de laboratorio correspondientes y proporcionando el apoyo necesario durante los procesos de demostración en planta.
Antonio David Moreno García
José Miguel Oliva Domínguez
Raquel Iglesias Esteban
Unidad de Biocarburantes Avanzados y Bioproductos. Departamento de Energía
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
