Perfil: Grupo de Investigación Aplicada en Biorrefinería de la Universidad de Alcalá
Hace unas semanas, tuve la
oportunidad de visitar el Centro de
Química Aplicada y Biotecnología (CQAB) de la Universidad de Alcalá y tener
una interesante charla con Dr. Sergio González Egido (Director de Proyectos en
la Cátedra de Medio Ambiente)
sobre las actividades del Grupo de Investigación Aplicada en Biorrefinería y la
situación del sector del biorrefino en España. En la actualidad, este grupo
trabaja en varios proyectos en los que aplica diferentes tecnologías de la
plataforma termoquímica (térmicas y de microondas) para transformar distintos
tipos de biomasas en biocarburantes de segunda generación y bioproductos. En
esta entrada, vamos a conocer un poco más el grupo, el modelo de biorrefinería
que plantean y uno de los proyectos en los que están trabajando.
El Grupo
de Investigación Aplicada en Biorrefinería
El grupo está formado por la
unión de dos unidades de investigación aplicada muy activas y con una
trayectoria de más de 15 años: el CQAB y la Cátedra de Medio Ambiente. Está
liderado por los investigadores Dr. Juan José Vaquero (Catedrático de Química
Orgánica) y Dr. Manuel Peinado Lorca (Catedrático de Biología Vegetal).
El CQAB fue diseñado y creado con
la misión de facilitar y estimular la colaboración en entre los grupos de
investigación académicos y el sector químico-farmacéutico. Inició su actividad
en el año 1998 bajo la denominación de Planta Piloto de Química Fina (PPQF).
Ahora, se desarrollan actividades relacionadas con los campos de la
biotecnología, el biorrefino, el análisis y el control de calidad. Dispone de
3.500 m2 útiles y aloja 22 laboratorios completamente equipados y 3
salas industriales. El CQAB también ofrece servicios técnicos de asesoría y
formación.
Figura 1. Fotografía de una parte
de las instalaciones del CQAB
Desde la Cátedra de Medio
Ambiente, se realizan Análisis de Ciclo de Vida y Huella de Carbono para
diversos sectores, comparando varias materias primas biomásicas y productos.
Además, hace años que lleva a cabo estudios de cuantificación de biomasa
forestal y agrícola, así como en materia de residuos.
El nuevo Grupo de Investigación
Aplicada en Biorrefinería de la Universidad de Alcalá ha recogido todos estos
recursos y experiencia para desplegar una importante actividad en el sector del
biorrefino y en el campo de desarrollo rural. Del amplio abanico de materias
primas con las que están trabajando, se pueden destacar los RSU, los lodos de
EDAR, la biomasa forestal y agrícola y residuos de zonas verdes y jardinería.
Si hablamos de residuos urbanos, también está trabajando de manera intensa en
el reciclado químico de plásticos. El grupo colabora con las administraciones de
medio ambiente y desarrolla asesoramiento estratégico a empresas. Los últimos
trabajos se centran en el campo de la economía circular, mediante la
elaboración de planes de acción y leyes específicas.
Su modelo
de biorrefinería
Como ya comentaba al inicio de la
entrada, el grupo investiga en la plataforma termoquímica. En concreto, se
enfoca en la plataforma de aceite de pirólisis (si quieres aprender un poco más
sobre ésta y otras plataformas, pulsa aquí).
En general, las tecnologías termoquímicas son especialmente interesantes por su
gran robustez en el aprovechamiento de materias primas complejas con una
composición muy variada. Este paso permite generar productos intermedios
bastante homogéneos.
Estas son las características del
concepto de biorrefinería en el que trabajan:
Materias primas
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Residuos lignocelulósicos.
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Plataformas
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Plataforma de aceite de pirólisis (bio-oil).
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Procesos
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Pirólisis térmica y catalítica con microondas.
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Productos y valorización posterior
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Fracción sólida: “biochar”
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Almacén permanente de carbono y componente de
biofertilizantes.
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Fracción líquida: Aceite de pirólisis (“bio-oil” o
biopetróleo)
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Se procesa para obtener:
- Biocombustibles de segunda generación.
- Biobetún. Para sustituir o complementar al betún
proveniente de fuentes fósiles como ligante de asfaltos convencionales con
mejores condiciones desde el punto de vista térmico y con una huella
ambiental muy positiva.
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Condensado de los vapores: “wood vinegar” (ácido
piroleñoso)
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Sustituto de herbicidas, fitosanitarios y plaguicidas en
agricultura sostenible. También podría usarse como base de un proceso
biológico de fermentación.
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Figura 2. Algunos de los
bioproductos obtenidos en el modelo de biorrefinería que plantea el Grupo de
Investigación Aplicada en Biorrefinería de la Universidad de Alcalá
Proyecto
destacado
Entre los proyectos en los que
está involucrado el grupo, hay que destacar uno en el que se está demostrando
el concepto de biorrefinería en el que están trabajando. A continuación, se
resumen la información más relevante sobre el mismo.
Nombre
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Obtención de bioproductos hipocarbónicos avanzados por
medio de la transformación de residuos y subproductos biomásicos.
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Objetivo
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Demostrar la viabilidad económica y ambiental del uso los
residuos lignocelulósicos como fuente de materia prima para conseguir
bioproductos de alto valor añadido en el campo de las biorrefinerías
termoquímicas (pirolisis catalítica).
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Convocatoria
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RETOS-COLABORACIÓN 2016 (financiada por el Ministerio de
Economía y Competitividad de España y cofinanciada por la Unión Europea). Nº
de Identificación del Expediente: RTC-2016-5823-5.
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Consorcio
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- Grupo de Investigación Aplicada en Biorrefinería de la
Universidad de Alcalá.
- Universidad de León
(expertos en utilización agrícola del biochar).
- Neoliquid Advanced
Fuel anf Liquid (empresa de Base Tecnológica del sector de las biorrefinerías
termoquímicas).
- Biomasa Peninsular SA (empresa gestora de biomasa,
proveedor de biomasa para el proyecto).
- Grupo Layna (empresa
de gestión de residuos, proveedor de RSU para el proyecto).
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Presupuesto
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1.175.873 € de presupuesto total. La ayuda concedida por
convocatoria pública competitiva es de 697.095 €.
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Duración
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Fecha Inicio: 10/03/2016.
Fecha fin: 31/12/2019.
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El consocio dispone de dos
plantas de pirólisis catalítica a escala preindustrial e industrial con
capacidades de operación de 1 t/hora y 1 t/día, respectivamente. El
equipamiento de laboratorio permite llevar a cabo ensayos de pirólisis
catalítica desde 100 hasta 1.000 g/hora. Todo este conjunto de instalaciones posibilita
el escalado experimental desde el laboratorio hasta el nivel industrial.
Junto al biobetún y a la “wood
vinegar” que se mencionaban en el anterior apartado, durante el transcurso del
proyecto se están estudiando varios bioproductos que utilizan el “biochar” como
matriz:
- Biofer-char
Biofertilizante en estado sólido
para cultivos agrícolas. “Biochar” finamente dividido y tamizado se utiliza
como soporte de un biofertilizante líquido, consistente en un cultivo puro (o
una mezcla de cultivos puros) de bacterias seleccionada por sus propiedades PGP
(“Plant Growth Promotion”).
- Biochar +
“Biochar” al que se le añade un
digestato procedente de digestión anaerobia.
- Compost plus
Se trata de un carbocompost que
tiene la particularidad de que el “biochar utilizado es de tipo Biofer-char
También se están empleando
tecnologías biológicas para mejorar el aprovechamiento de los azúcares
generados en el proceso termoquímico a consecuencia del “cracking” de la
celulosa y la hemicelulosa. La vía biotecnológica permite obtener otros
bioproductos como el ácido acético o el succínico.
En la actualidad, se están obteniendo los primeros resultados de
experimentación a nivel de laboratorio y de planta piloto.
