Proyecto WASTE2BIO - De la fracción orgánica de los RSU a bioetanol mediante el proceso PERSEO
La gestión de las ingentes
cantidades de residuos sólidos urbanos (RSU) que generamos a diario es uno de
los grandes retos ambientales de nuestra sociedad. Muchas son las iniciativas y
proyectos que se están poniendo en marcha para transformar los residuos en
recursos siguiendo las premisas de la economía circular. Aprovechando la
reciente noticia del lanzamiento del proyecto WASTE2BIO, vamos a acercarnos a
una interesante propuesta para valorizar la fracción orgánica de los RSU.
El proceso PERSEO Bioethanol®
PERSEO Bioethanol® es una
tecnología innovadora, desarrollada por la empresa valenciana IMECAL, para
transformar la fracción orgánica de los RSU en etanol y en un sólido orgánico
de alto poder calorífico capaz de producir energía térmica y eléctrica (cogeneración)
o biometano y biofertilizante (digestión anaerobia).
IMECAL puso en marcha el proyecto
PERSEO en el año 2003 con la colaboración del CIEMAT, de Ford España y de
distintos equipos científicos a nivel nacional e internacional. Tres años
después, IMECAL construyó una planta piloto es sus instalaciones de L´Alcúdia
(Valencia). La planta tenía la función de validar y demostrar el proceso y
determinar su rentabilidad a escala preindustrial.
La planta de demostración está
equipada con todos los reactores, fermentadores, unidades de separación y
destilación necesarias para obtener bioetanol a partir de la fracción orgánica
de los RSU. También está dotada de unos completos laboratorios analíticos de
apoyo. El proceso está diseñado para trabajar en continuo y se compone de las
siguientes etapas:
1. La materia prima se somete a
un pretratamiento para eliminar los inertes contenidos en la fracción orgánica
de los RSU, tales como piedras, plásticos, metales, vidrios…
2. Mediante hidrólisis
termoquímica con ácido diluido, se solubilizan la celulosa y hemicelulosa.
3. Tras la hidrólisis del sustrato,
se lleva a cabo un proceso de sacarificación y fermentación simultáneas (SSF).
La sacarificación de la celulosa y la fermentación de la glucosa a etanol se
producen en el mismo fermentador, adicionando las enzimas, levaduras y
nutrientes necesarios para la conversión eficiente de los azúcares a etanol. Novozymes
proporciona las enzimas.
4. El caldo de fermentación
obtenido es destilado y deshidratado para concentrar el etanol producido en la
fermentación.
Figura 1. Diagrama esquemático del
proceso PERSEO Bioethanol® (cortesía de IMECAL)
Durante toda la etapa de
demostración, se han ido implementando mejoras en el proceso y en la planta
piloto. La capacidad de procesado ha ido aumentando hasta alcanzar las 25
toneladas al día con rendimientos de conversión a bioetanol superiores al 75%. La tecnología es totalmente
compatible con las plantas de tratamiento de RSU existentes y se puede implantar
antes de los procesos de incineración, digestión anaerobia o compostaje, debido
a su diseño modular compacto. De esta manera, aumenta la cadena de valor del
tratamiento de residuos y mejoran los resultados económicos de la gestión.
Actualmente, se están realizando
estudios para incluir el proceso en instalaciones de tratamiento de residuos a
nivel industrial. Además, IMECAL está participando en proyectos que pretenden
llevar el proceso a un nivel superior. Uno de ellos, es el proyecto WASTE2BIO
que se presentará en el siguiente apartado. El otro es el proyecto URBIOFIN (BBI
JU 2016, DEMO) que se va a lanzar próximamente. En ambos proyectos, se realizarán
inversiones en la planta existente para mejorarla e introducir nuevos módulos
para la valorización integral de los residuos.
Figura 2. Cronología del proceso PERSEO
Bioethanol® (cortesía de IMECAL)
El proyecto WASTE2BIO
Con la reunión de lanzamiento
celebrada el pasado mes de abril en las instalaciones de IMECAL, se dio por
iniciado el proyecto WASTE2BIO. En la siguiente ficha, se resumen los
principales datos del proyecto.
Nombre
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Valorization
of urban WASTEs TO new generation of BIOethanol (WASTE2BIO)
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Objetivo
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Demostrar y validar un proceso global de recuperación de
energía a partir de la fracción orgánica de los RSU mediante su
transformación en bioetanol (proceso PERSEO Bioethanol®) y biogás, reduciendo
el coste energético e impacto durante su tratamiento.
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Convocatoria
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ERA-NET
Cofund Bioenergy Sustaining the Future 3 (BESTF3) de H2020
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Consorcio
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IMECAL (España)
EXERGY Ldt. (Reino Unido)
Unidad de Procesos
Biotecnológicos del IMDEA Energía (España)
Unidad de Biocarburantes del
CIEMAT (España)
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Impacto esperado
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Con una aproximación
tecnológica cercana al mercado, se pretende disminuir los costes de la
gestión de los RSU respecto a los tratamientos convencionales en un 20%, al
mismo tiempo que se reduce el volumen de residuos enviados a vertedero
mediante su valorización en bioetanol, biogás y biofertilizantes.
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Duración
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3 años
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Se proponen varias líneas de
trabajo: mejora de los diferentes procesos y etapas involucrados en la
valorización de la fracción orgánica de los RSU (pretratamiento, producción de
bioetanol, digestión anaerobia del residuo obtenido tras la fermentación,
producción de fertilizantes); validación y demostración del proceso a escala
preindustrial; evaluación tecno-económica y energética; análisis de
sostenibilidad y ciclo de vida; definición de la estrategia de explotación y el
modelo de negocio.
Agradecimientos: Me gustaría agradecer
a Caterina Coll (CFO y Responsable de Innovación de IMECAL) su amable
colaboración.