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El proyecto BIOCHARMB logra desarrollar nuevas vías para el aprovechamiento de biomasa forestal

Recientemente ha finalizado el proyecto BIOCHARMB, que ha desarrollo de una planta de Pirólisis de biomasa para el aprovechamiento del biochar en aplicaciones medioambientales.

CETIM hemos colaborado con las compañías Intacta, Acttia (antigua Gestán Medioambiental), ENSO y Valora.

 

Galicia es una de las potencias forestales más importantes de Europa, con una superficie arbolada de casi 2.000.000 de hectáreas, que cubren más del 64% de su superficie. Además, el monte gallego presenta un gran desarrollo de biomasa de tipo matorral, la cual cubre una superficie de 634.000 ha, a la cual hay que añadir la superficie en la que se desarrolla asociada a pino y eucalipto. Un mejor aprovechamiento de este recurso renovable constituye una gran oportunidad de desarrollo económico para Galicia, y en esta línea la Estrategia de Especialización Inteligente (RIS3) de Galicia establece entre sus prioridades el diversificar las tecnologías y procesos relacionados con el aprovechamiento de la biomasa (Prioridad 1.3) y el sector forestal, mediante innovaciones en procesos y productos que permitan incrementar la competitividad de los denominados Sectores Tractores gallegos (Prioridades 2.1-2.2).

 

Buscando aprovechar estas oportunidades y alineado con estas prioridades se ha desarrollado el proyecto BIOCHARMB, que ha tenido como objetivo principal el desarrollo de una vía alternativa de aprovechamiento de biomasa forestal destinada a la obtención de un producto con un elevado valor: el biochar. Para la obtención de este biochar se ha desarrollado un novedoso de pirólisis en la que la biomasa es transformada mediante un proceso térmico en ausencia de oxígeno. Por otro lado, para su posterior aprovechamiento se han desarrollado tecnologías para su modificación que permitan mejorar su rendimiento en aplicaciones medioambientales.

 

Astillas de biomasa (izquierda) y biochar (derecha).

 

Pirólisis
La pirólisis es una tecnología térmica de aprovechamiento de biomasa basada en un proceso de oxidación entre 300 y 1.000 ºC en ausencia de oxígeno. Cuando la pirólisis se realiza sobre materiales biomásicos, da lugar a un material sólido rico en carbono denominado biochar. En el proyecto se ha diseñado y construido una planta de pirólisis de alta eficiencia, diseñada para optimizar el rendimiento de obtención de biochar e incorporando innovaciones en su diseño que permiten obtener un proceso eficiente energéticamente, de baja complejidad de operación y capaz de operar con un amplio abanico de biomasas diferentes. En relación a este último aspecto se han obtenido unos resultados muy satisfactorios, siendo capaz de procesar tanto residuos provenientes de distintas maderas como: restos de poda, rastrojos, ramas, cortezas, madera triturada, etc.; como residuos de diverso origen como estiércol o lodos de depuradora.

 

Planta piloto de pirolisis de BIOCHARMB desarrollada por Intacta Medioambiental.

 

Tratamiento de aguas y de gases
En colaboración con ENSO Innovation, CETIM hemos investigado y optimizado el empleo de biochar en tratamiento de aguas mediante distintos procesos, tanto físicos como químicos, para la modificación de las propiedades del biochar buscando incrementar su eficacia en la eliminación de un gran número de contaminantes, tales como metales pesados o contaminantes emergentes.

En paralelo, hemos trabajado con Acttia (antigua Gestán Medioambiental), investigando y optimizando el empleo del biochar en tratamiento de corrientes gaseosas. Se han usado diferentes métodos de modificación físicos, químicos, biológicos y una combinación de ambos, que permitieron aumentar su eficiencia en la eliminación de diferentes contaminantes en corrientes de gases de vertedero (H2S, NH3, mercaptanos, etc.), cuya eficiencia se ha corroborado mediante la construcción y operación de una serie de un sistema de biofiltración.

Planta piloto de ENSO en el proyecto BIOCHARMB.

Planta piloto de ENSO en el proyecto BIOCHARMB.

 

Validación de las investigaciones desarrolladas
La validación se ha extendido durante dos de las anualidades de BIOCHARMB. Se ha realizado durante largos periodos de funcionamiento -identificando así necesidades de mantenimiento y mejoras a implementar en una futura planta a escala comercial- en las dos plantas piloto construidas durante el proyecto -de tratamiento de aguas y de tratamiento de gases.

 

Para la validación de las tecnologías de tratamiento de aguas se han tratado los efluentes de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), monitorizado las calidades de entrada y salida del sistema piloto: parámetros convencionales (como pH, oxígeno disuelto, temperatura o conductividad), y la concentración de los contaminantes seleccionados en las etapas de laboratorio. La operación de esta planta piloto ha mostrado buenos resultados para la eliminación de metales pesados.

 

Para la validación del tratamiento de aire se han tratado las corrientes gaseosas de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU). Se ha monitorizado periódicamente la concentración de ácido sulfhídrico (H2S), y mercaptanos, principalmente. Como principal resultado de la operación de esta planta piloto se ha demostrado que el biochar muestra una eliminación completa de los olores de las corrientes gaseosas, haciendo que sea una solución fácilmente extrapolable a otros vertederos o granjas.

 

Estas plantas piloto han permitido validar el funcionamiento de las tecnologías en condiciones reales de funcionamiento y han mostrado unos resultados muy satisfactorios y esperanzadores de cara a la industrialización de las mismas. Así, el proyecto BIOCHARMB ha permitido desarrollar una tecnología de alta eficiencia para la obtención de biochar y el desarrollo de tecnologías para su aplicación en el tratamiento de aguas residuales y de corrientes gaseosas.