KIT y la Universidad de Hohenheim unen fuerzas para desarrollar un modelo de biorrefinerías a pequeña escala para granjas
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El Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) y la Universidad de Hohenheim están instalando una biorrefinería a escala pequeña para granjas. Su iniciativa conjunta tiene como objetivo encontrar soluciones técnicas económicas y sostenibles para el uso de residuos biogénicos: pequeñas biorrefinerías, ubicadas en fincas, suministran materiales y portadores de energía, cierran ciclos localmente y contribuyen a la protección de la naturaleza y el clima. Además de los productos agrícolas convencionales, la granja del futuro también producirá productos químicos básicos a partir de biomasa vegetal.
Nota de prensa: “Biorefinery on the farm of the future”, 28/04/2021.
Figura 1. En el futuro, la paja y otros residuos agrícolas podrían convertirse en materiales y portadores de energía directamente en la granja (Foto: KIT)
En la estación experimental "Unterer Lindenhof" de la Universidad de Hohenheim, los socios están ampliando una planta de biorrefinería existente, integrando innovaciones tecnológicas. Los productos químicos básicos sirven como material de origen para plásticos y combustibles que se producirán en otros lugares. Los residuos de esos procesos, a su vez, se utilizarán para generar energía en una planta de biogás y terminarán en los campos como fertilizante. Esta es la visión de un equipo de científicos dirigido por el profesor Andrea Kruse, que lleva a cabo una investigación sobre las tecnologías de conversión para recursos biobasados en la Universidad de Hohenheim, y el profesor Nicolaus Dahmen del Instituto de Investigación y Tecnología de Catálisis de KIT. Su objetivo común es establecer una biorrefinería para granjas que utilice residuos vegetales y subproductos agrícolas para la producción de una amplia gama de materiales y portadores de energía sin competir con la producción de alimentos.
La madera, la paja y la hierba contienen lignocelulosa como sustancia estructural. En la biorrefinería, la lignocelulosa se descompone en sus componentes individuales (celulosa, hemicelulosa y lignina), que luego se utilizan por separado mediante el acoplamiento de un proceso de fraccionamiento de lignina diseñado por KIT con un proceso de la Universidad de Hohenheim para la utilización de lignocelulosa. Esto produce, entre otras sustancias, furfural y fenoles, que se pueden utilizar, por ejemplo, para fabricar productos de madera contrachapada y tableros aglomerados.
Otro ejemplo del enfoque de conversión de biomasa en productos intermedios de manera descentralizada y luego procesar estos productos de manera centralizada es el proceso bioliq® diseñado por KIT: Los combustibles sintéticos y los productos químicos básicos se producen a partir de biomasa seca. Los subproductos son calor y electricidad, que pueden utilizarse para cubrir los requisitos energéticos del proceso. Para evitar transportes energéticos y costosos, el concepto bioliq® combina la producción descentralizada de “biosyncrude”, un producto intermedio de alto contenido energético (una mezcla de biocarbón y biopetróleo), con su conversión central a gas de síntesis. Luego, el gas de síntesis se refina para obtener el producto final deseado.
Una biorrefinería para granjas no está destinada a combinar todos los pasos del proceso en una sola instalación. El objetivo es disponer de unas instalaciones lo más pequeñas posible, para que los nutrientes puedan ser devueltos directamente de la finca a los campos. Para permitir que incluso las instalaciones pequeñas funcionen económicamente, el procesado adicional de los productos intermedios se realizará en fábricas más grandes. Por tanto, la sostenibilidad puede garantizarse a nivel regional.
