Carbonización hidrotermal: eliminación de residuos orgánicos

La carbonización hidrotermal es un método ecológico de eliminación de residuos orgánicos que transforma la biomasa en lignito. ¿Como funciona?

Un proceso alternativo al compostaje y la conversión de residuos en energía llega para deshacerse de los residuos orgánicos derivados de la recogida selectiva, veamos sus puntos fuertes y débiles.

Carbonización hidrotermal: la materia orgánica de los residuos domésticos e industriales representa la fracción más pesada de los residuos sólidos urbanos (30-40% del total) y está formada por residuos de alimentos y recortes de césped y ramitas, papel e incluso madera. Provienen tanto de los residuos domésticos como de los comedores y restaurantes, tanto de los jardines públicos y privados como de los mercados.

Para reducir el volumen de residuos orgánicos, se transforma en compost utilizado como fertilizante del suelo gracias a plantas de compostaje, que aprovechan un proceso de biooxidación. A través de la digestión anaeróbica, también se obtiene biogás que puede quemarse para producir electricidad y calor, reduciendo las emisiones contaminantes.

Desventajas de la carbonización hidrotermal

Sin embargo, existen varias desventajas. Es un proceso que funciona y es barato, pero emite CO2 y consume energía. Se encuentra en una fase avanzada un nuevo proceso de eliminación de residuos orgánicos , rápido y autosuficiente desde el punto de vista energético , que reduce el consumo y las emisiones del suelo y recupera materiales para su uso en la industria y la agricultura: la carbonización hidrotermal.

Es una patente española pero desarrollada en Italia por las empresas Ingelia y Creo. Esta tecnología para la recuperación y puesta en valor de residuos húmedos y verdes de recogida selectiva, dirigida a la producción de lignito y al cierre in situ del ciclo de residuos orgánicos, se denomina carbonización hidrotermal y acaba de obtener el certificado de excelencia de la Comisión Europea, en el marco del programa marco Horizonte 2020.

En Europa, actualmente hay disponibles 80 millones de toneladas de residuos orgánicos húmedos : una cantidad enorme, que todavía se incinera o se envía al vertedero por 2/3. En Italia, la cantidad total de residuos orgánicos de la recogida selectiva en 2014 se situó en 5,7 millones de toneladas . Una cifra que todavía está destinada a crecer (según Ispra, se alcanzarán casi 11 millones de toneladas en 2030), lo que impone la necesidad de encontrar plantas suficientes para recuperar todo el personal recogido. Aquí es donde entra en juego la carbonización hidrotermal , que pronto podría contribuir a solucionar el problema, de forma totalmente ecocompatible..

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Este proceso se lleva a cabo en condiciones de pirólisis húmeda y transforma la biomasa en un producto terminado principal , el lignito , que podría usarse en lugar de materia prima fósil en muchos campos industriales (desde la producción de pinturas hasta la de filtros), para reemplazar pellets de madera o como mejorador del suelo en agricultura.

¿Como funciona? Los residuos orgánicos derivados de la recogida selectiva, poda y siega se colocan en un ambiente cerrado, con agua a una presión de 20 bar y temperaturas de hasta 200 ° hasta que reaccionan como en un proceso natural de carbogénesis , dando lugar a un producto que tiene la características de una materia prima renovable.

Pero, ¿qué ventajas ofrecería realmente el proceso de carbonización hidrotermal en comparación con el compostaje?

La planta es autosuficiente en energía y agua, tiene un bajo impacto ambiental porque es capaz de recuperar hasta el 99% del carbono inicial, y evita su dispersión al medio ambiente en forma de CO 2 o gas metano. Además, no hay combustión y no se libera polvo fino a la atmósfera. Las únicas emisiones se derivan del secado del biocarbón aguas abajo de la planta y están compuestas principalmente por vapor de agua . Se ha calculado que por cada tonelada de residuo orgánico tratado con carbonización hidrotermal, en lugar de con una planta de compostaje con digestor, se evita que entre a la atmósfera.1,3 toneladas de dióxido de carbono , para un total de 78.000 toneladas por año cuando está en pleno funcionamiento . También se prohíbe el desperdicio , porque en el proceso de carbonización hidrotermal cada material insertado o transformado es mejorado y recuperado.

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Además, el ciclo de producción es más corto (8 horas contra más de 60 días de biodigestión y compostaje) y son menos i en los residuos de stock (hasta 150 veces menor en comparación con el compostaje), que reducen las necesidades de espacio de la planta. El rendimiento, es decir, la cantidad de lignito que se producirá, no está claro. En el biodigestor tradicional de 100 kg de fracción orgánica se obtienen 30-40 kg de compost.

Pero, ¿dónde y cómo podría utilizarse el lignito producido por este proceso alternativo al compostaje?

Podría encontrar aplicaciones en el campo industrial (para la producción de filtros de carbón activado, electrodos para baterías, pilas de combustible, catalizadores, materiales nanoestructurales y biopolímeros), agricultura (en el sector de viveros como mejorador de suelos) y como combustible en lugar de pellets de madera. Sin embargo, persisten las dudas de por qué todavía se está estudiando el uso del carbón de esta manera y no se sabe si la agricultura podría absorber todo el lignito producido por estas plantas y obtener beneficios reales de él. Además, existe un riesgo real de incendio porque es un producto inflamable . Quizás sería apropiado quemar el lignito para producir calor, transformando así la carbonización hidrotermal en una incineración normal de residuos., aunque con algunas mejoras.

Mientras tanto, tras una primera planta experimental en España, se instalarán dos plantas en Toscana, en Piombino (Li) y Capannori (Lu), con una capacidad anual de 60 mil toneladas de residuos y una inversión de 35 millones de euros.

Carbonización hidrotermal: la eliminación de desechos orgánicos para producir lignito

Y estamos colaborando con el Departamento de Ingeniería Civil e Industrial de la Universidad de Pisa para estudiar las posibles aplicaciones en agricultura e industria del producto obtenido, el hidrocarburo, que se puede asimilar al lignito de origen fósil y se puede utilizar en su lugar. Por ejemplo, para comprender si el lignito de origen industrial puede utilizarse como enmienda agrícola autorizada por el Ministerio de Políticas Agrícolas, Alimentarias y Forestales.

El interés es fuerte, solo hay que pensar que el Consejo de Investigación y Análisis Agrario de la Economía Agraria , el organismo nacional de investigación más importante para el sector agroalimentario, realizará pruebas para evaluar su uso en el sector agrícola y vivero. del lignito y del compuesto de elementos fertilizantes producido por el proceso de carbonización hidrotermal, en particular en lo que respecta a los cultivos de vid y olivo.

El verdadero desafío sigue siendo cerrar el ciclo de los residuos orgánicos y transformarlos de nuevo en la materia orgánica que los había creado con el compostaje y volver al ciclo agrícola, como lo hace la naturaleza.

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