Biomasa, biogás y bioproductos

Información general

El aprovechamiento de residuos agrícolas, ganaderos, forestales y agroindustriales, y los cultivos para obtener biocombustibles y bioproductos puede convertirse en una oportunidad de trabajo en el entorno rural a través de la creación de centros locales de transformación. Una actuación que, de forma sostenible y descentralizada, puede tener un impacto económico, social y medioambiental muy positivo, al tiempo que se contribuye a reducir la huella de carbono de la actividad agraria.

Astillado de biomasa

Astilla de biomasa de chopo

Biocombustibles sólidos: biomasa

Europa genera al año más de 25 millones de toneladas de restos procedentes de tareas agrícolas de poda y sustitución de arbolado. En su mayor parte, su destino es la quema o trituración para esparcirlo, posteriormente, en el terreno. Por tanto, la valorización energética y la transformación en biomasa de estos residuos representan una gran fuente energética no explotada aún de forma eficiente.

En Extremadura solo en olivar se producen unas 250.000 toneladas de residuos y en viñedo se pueden alcanzar las 80.000 toneladas. En frutales, la cantidad de biomasa de poda es variable. Este volumen se incrementa notablemente con el arranque de las plantaciones cuando llegan al final de su vida productiva. A ello se suma la biomasa de la poda de las encinas en la dehesa y la limpieza y aclareos de las reforestaciones.

En CICYTEX se estudia la utilización eficiente de estos residuos como biomasa y fuente de energía. Los trabajos abarcan desde su procesamiento y transformación en biocombustibles sólidos hasta su caracterización en laboratorio para determinar la calidad de los mismos.

Instalación de biogás en el laboratorio de biocombustibles

Sustratos empleados en digestión anaerobia

Biogás

En el marco de una economía verde y circular, la obtención de biogás se plantea como una alternativa para el aprovechamiento de purines (residuos contaminantes) en explotaciones ganaderas. Por una parte, el biogás es un biocombustible para la generación de energía térmica o eléctrica y, además, el proceso por el que se genera este biocombustible gaseoso, rico en metano, permite obtener un compost orgánico o biofertilizante, como sustituto de los abonos minerales.

Según estudios de CICYTEX, optimizar las condiciones adecuadas para un proceso de digestión anaerobia (proceso por el que obtiene el biogás), empleando una mezcla de sustratos de cultivos energéticos y residuos agroindustriales, puede ser un importante avance para el sector ganadero y para la rentabilidad de la instalación de una planta de biogás.

Teniendo en cuenta el número escaso de plantas de biogás en nuestro país frente al crecimiento continuado del sector en otros países europeos, el objetivo de los trabajos de CICYTEX es la puesta a punto de instalaciones generadoras de biogás, proporcionando diversas opciones que ofrezcan una garantía de funcionamiento y continuidad. Para ello, se han realizado diferentes evaluaciones con el fin de reproducir el proceso de digestión anaerobia de la forma más sencilla y real posible, y obtener potenciales de generación de biogás elevados, empleando diferentes mezclas de sustratos.

Estas línea de investigación abarcan la caracterización y determinación del potencial metanogénico (formación de metano) de residuos agroindustriales producidos en la región; seguimiento y control de procesos de digestión anaerobia en régimen semi-continuo en laboratorio y planta piloto; caracterización de digestatos (compost orgánico o biofertilizante) obtenidos tras los procesos de digestión anaerobia y estudio de su aplicación en campo.

Bioproducto con un 20% de fibra larga de kenaf

Bandejas realizadas con impresión 3D

Bioproductos

La necesidad de encontrar alternativas al uso de los plásticos ha llevado al desarrollo de biopolímeros como el PLA (ácido poliláctico) fácilmente compostables. El PLA es uno de los materiales de impresión 3D más utilizados y la denominada FDM es una técnica en auge para la fabricación de prototipos y producciones a pequeña escala en este tipo de impresoras.

Todo esto enlaza con la fabricación de materiales biocompuestos, que se obtienen a partir de una mezcla de PLA y fibra de material vegetal o residuos vegetales, el último se emplea como componente de refuerzo. El objetivo es conseguir un composite que proporcione las mejores propiedades mecánicas al material biocompuesto.

En CICYTEX se ha abierto una línea de trabajo de fabricación de filamentos para su uso en impresión 3D a partir de fibras del cultivo del kenaf, residuos de corcho, arroz, sarmientos, paulownia, chopo y cardo, y se han fabricado barras de PLA mezclado con fibra de kenaf mediante técnica de extrusión. Se trata de obtener un procedimiento sencillo para fabricar filamentos de impresión 3D con estos residuos, creando un catálogo de productos con mayor valor añadido que amplíe los que ya existen en el mercado. Una propuesta de economía circular basada en la eliminación de determinados residuos sin contaminar el medio ambiente.