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miércoles, 15 de noviembre de 2017

Perfil: Biorrefinería de I+D+i CLAMBER



La semana pasada, tuve la oportunidad de asistir al evento de demostración “Zero Waste Biorefineries” organizado por ASEBIO (Asociación Española de Bioempresas) en el marco del proyecto Valor Plus (“Improving by-product output through sustainable and integrated closed loop biorefineries”, FP7-KBBE-2013-7-613802). El evento tuvo lugar en la Biorrefinería de I+D+i CLAMBER e incluyó una visita a las instalaciones piloto. Javier Mena  (Coordinador Científico) y Francisco Javier Pinar (Administrador Técnico) enseñaron y explicaron las diferentes unidades y el equipamiento de la planta.

La biorrefinería ocupa una parcela junto a la refinería de petróleo de Repsol en Puertollano. Desde la pequeña biorrefinería se puede observar una buena vista panorámica de la enorme refinería. Era una imagen con gran carga simbólica para mí: la transición de la economía fósil a la bioeconomía brotando de una pequeña semilla. Esta planta piloto esta llamada a ser una herramienta clave para el crecimiento del sector del biorrefino en la región y en toda España. Me gustaría aprovechar la ocasión que se ha presentado con la visita para presentar un perfil completo de la Biorrefinería de I+D CLAMBER.

Antecedentes

El proyecto CLAMBER (“Castilla-La Mancha Bioeconomy Region”) se iniciaba a finales de 2013 para impulsar la bioeconomía en Castilla-La Mancha. Se basa en dos pilares principales: una instalación piloto y la compra de servicios de I+D para animar la investigación aplicada para PyMEs regionales. La instalación piloto es conocida como la Biorrefinería de I+D+i CLAMBER. Su construcción se llevó a cabo durante los años 2015 y 2016 y se inauguró de manera oficial hace dos meses. La puesta en marcha y la operación de la planta fueron confiadas a GEACAM (empresa pública de gestión ambiental de la región). Más detalles sobre los antecedentes se pueden encontrar en esta entrada del blog: Inauguración oficial de la biorrefinería piloto del proyecto CLaMber en Puertollano (11/09/2017).

Figura 1. Vista desde la entrada de la Biorrefinería de I+D+i CLAMBER

Características generales y servicios

La planta, caracterizada por su modularidad y flexibilidad, se centra en la validación de nuevos bioprocesos de conversión y busca cubrir la distancia existente entre el laboratorio y la escala industrial reduciendo los tiempos de salida al mercado y los costes de inversión. Una gran parte de los equipos tiene una escala semiindustrial e, incluso, algunos de ellos alcanzan volúmenes industriales. Aunque no fue diseñada para una operación en continuo, su capacidad de procesado para una jornada de trabajo normal es de 1 tonelada diaria de biomasa seca. En ciertas condiciones específicas, se podría llegar a las 2 toneladas diarias.

Los tipos de materias primas que pueden ser alimentadas y estudiadas son:
- Biomasa lignocelulósica (restos de poda, ramas, paja…).
- Azúcar o almidón (maíz, remolacha…).
- Biomasa húmeda (suero de leche, orujo y posos de uva, FORSU…).

La Biorrefinería de I+D+i CLAMBER ofrece los siguientes servicios:
- Optimización de procesos.
- Escalado de experimentos (desde kilogramos a 1 tonelada diaria de materia seca al día).
- Desarrollo de nuevos bioproductos.
- Formación en biotecnología.
Permite monitorizar, analizar y validar el proceso completo de escalado desde el laboratorio hasta la etapa semiindustrial. Las modalidades de cooperación disponibles para acceder a estos servicios son: el alquiler de las instalaciones y la participación como socio en proyectos con financiación competitiva.

Unidades y equipamiento

La Biorrefinería de I+D+i CLAMBER está ubicada en una parcela de 19.000 m2 con 5.130 m2 urbanizados. Está formada por varias unidades. A continuación, puedes encontrar una descripción de las unidades junto con una lista de equipamiento.

Almacenamiento
- Almacenamiento de biomasa sólida: 4 x 35 m3.

Figura 2

“Upstream”
Acondicionamiento y pretratamiento de biomasa herbácea y leñosa para su conversión en fuentes fermentables de carbono.
- Molino para biomasa herbácea y leñosa: 200 kg/h.
- Extractor con vapor: 3 m3.
- Reactor de explosión de vapor en dos pasos: 400 l (hasta 21 barg).
- Separadores sólido/líquido: 15 m3/h.

 
Figura 3

“Midstream”
Fermentación o biotransformación de las fuentes de carbono obtenidas en el área “upstream” en diferentes bioproductos (bioplásticos, biocombustibles, bloques fundamentales…).
- Laboratorio de microbiología para gestión “micro” (iniciadores, inoculantes…).
- Reactores para hidrólisis y fermentación aerobia y anaerobia: 2 x 3 l, 2 x 30 l, 1 x 300 l, 1 x 3.000 l, 1 x 20.000 l.
- Sistemas para esterilización, preparación de sustratos, adición de reactantes estériles, limpieza y otros servicios.

Figura 4

“Downstream”
Purificación y concentración de los productos de fermentación de interés.
- Tanques de cosechado con capacidad para actuar como extractores: 2 x 1.500 l (1 ATEX y 1 no ATEX), 2 x 10.000 l (1 ATEX y 1 no ATEX).
- Sistema de microfiltración: 1 m3/h.
- Sistema de centrifugación (ATEX): 1,5 m3/h.

Figura 5

Planta de digestión anaerobia
Se trata de una planta piloto modular y transportable (400 l/día) para la digestión anaerobia y codigestión de biomasa orgánica sólida y líquida. En esta unidad se puede producir biogás, ácidos grasos volátiles (AGVs) y biofertilizantes.
- Tanque de almacenamiento para residuos sólidos: 20 m3.
- Depósito de almacenamiento de sólidos: 10 m3.
- Sistema de pasteurización: 1 m3.
- Tanque de homogeneización: 3 m3.
- Digestor anaerobio: 11 m3.
- Tanque de digestato: 5 m3.
- Gasómetro: 20 m3.
  
Figura 6

Servicios

 
Figura 7

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