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Valorización de residuos biomásicos mediante tratamiento hidrotermal: recuperación de energía y nutrientes, y generación de productos de valor añadido.

Autor: Elena Díaz Nieto
Profesor Contratado Doctor
Universidad Autónoma de Madrid
Otros autores: Angel Fernandez Mohedano (Universidad Autónoma de Madrid), María de los Ángeles de la Rubia (Universidad Autónoma de Madrid), Montserrat Tobajas (Universidad Autónoma de Madrid), Alicia Polo (Universidad Autónoma de Madrid), Andrés Sarrión (Universidad Autónoma de Madrid), Inés Sanchis (Universidad Autónoma de Madrid), Ricardo Paul Ipiales (Universidad Autónoma de Madrid), Gemma Mannarino (Universidad Autónoma de Madrid - Università di Firenze)
Formato: Comunicación técnica escrita / Comunicación técnica panel
Tipo: Difusión de Proyecto
Temática: Residuos
ODS relacionados: Producción y consumo responsables
Documentos asociados: Doc. Escrito Doc. Panel
Resumen:
El proyecto plantea una investigación multidisciplinar orientada a la valorización de residuos biomásicos con alto contenido en humedad (biosólidos de depuradora, biomasa algal, huesos de aceituna, semillas de uva, fracción orgánica de residuos municipales, biomasa lignocelulósica) mediante el empleo de un tratamiento hidrotermal a temperaturas comprendidas entre 140 y 250 ºC y a la presión autogenerada en el proceso (10 – 25 bar). Éste da lugar a tres productos de reacción: una fracción gaseosa, minoritaria y compuesta principalmente por CO2, una fracción sólida, conocida como hidrochar, enriquecida en carbono respecto a los residuos de partida y una fracción líquida, el agua de proceso, con elevada carga orgánica.
Con el empleo de esta tecnología se pretende, a partir del hidrochar generado, la obtención de carbones activos, por activación física y/o química, que permitan su empleo como adsorbentes carbonosos de diversos contaminantes, así como de soportes catalíticos, que se utilizan en la preparación de catalizadores metálicos utilizados en procesos avanzados de descontaminación de aguas residuales (oxidación húmeda catalítica, reducción catalítica de nitrato). Asimismo, se han establecido usos adicionales de este hidrochar como biocombustible, enmienda del suelo o fertilizante, como una vía de gestión alternativa para residuos biomásicos de elevada producción en España, que no contribuye al aumento de las emisiones de CO2.
El agua de proceso generada en la carbonización presenta un alto contenido en materia orgánica, una toxicidad moderada y es parcialmente biodegradable, por lo que resulta posible su tratamiento por vía biológica, tanto aerobia como anaerobia. En este sentido, se ha considerado especialmente atractiva la degradación de la materia orgánica de estos efluentes del proceso mediante digestión/co-digestión anaerobia, lo que permite su valorización energética debido al biogás generado.
Finalmente, se ha evaluado el aprovechamiento de los nutrientes presentes en el agua de proceso de la carbonización hidrotermal de aquellos residuos que presentan una concentración significativa de N y P en su composición. Así, el empleo de esta tecnología mediada con ácidos ha permitido extraer buena parte del N y P presente en el residuo de partida, adquiriendo el agua de proceso valor por sí misma como fertilizante o como fuente de nutrientes para la fabricación de fertilizantes sintéticos.