Valorización de residuos Sandach para obtener un biodiesel ecoeficiente y bioestimulantes

Palabras claves: biodiesel, bioestimulantes, residuos, catalizadores heterogéneos, cambio climático

El principal objetivo del proyecto LIFE Superbiodiesel es implementar un proceso avanzado, sostenible y ecológico para conseguir un biodiésel ecoeficiente que cumpla con las directivas y regulaciones vigentes a partir de materia prima derivada de residuos animales, aplicando de esta forma los principios de Economía Circular.

Para cumplir con el objetivo previsto, se ha empezado a trabajar en la selección de las condiciones más adecuadas para separar las grasas de las proteínas presentes en los residuos animales, garantizando los estándares de calidad de la materia prima para su uso en el proceso. Además, se está diseñando una planta piloto que sea capaz de procesar setenta toneladas anuales de residuos, obteniendo cinco toneladas de biodiesel y cuatro toneladas de aminoácidos libres para uso como bioestimulantes. Los productos obtenidos se caracterizarán y validarán, verificando su reproducibilidad y transferencia del proceso.

Este proyecto está en línea con los objetivos marcados por la UE para promover la Economía Circular (dar valor añadido a productos de desecho), utilizar procesos que minimicen la generación de efluentes contaminantes, y reducir las emisiones de CO₂, lo que conllevará la mitigación del cambio climático. Asimismo, el hecho de operar el sistema en condiciones supercríticas podrá reducir o eliminar la formación de subproductos como la glicerina.

El consorcio del proyecto LIFE Superbiodiesel está coordinado por AIJU y en él participan Cepsa, IMDEA-Energía, INESCOP, ITQ-CSIC, Organovac, S.L. y la Universidad de Murcia.

Se consideran Sandach aquellos materiales que se generan en la producción ganadera y en las industrias de transformación de los alimentos de origen animal y que, por distintos motivos, no entran dentro de la cadena alimentaria. El destino de estos Sandach es muy amplio. Si representan un riesgo para la salud o para el medio ambiente, entonces se separan y se aplican tratamientos para reducir su peligrosidad y finalmente incinerarlos o enterrarlos; sin embargo, los que no son peligrosos, pueden ser tratados en empresas especializadas para la fabricación de productos específicos, como fertilizantes, trofeos de caza, cueros, cuerdas para raquetas de tenis, reactivos de laboratorio, biogás, biodiésel, etc. En consecuencia, las plantas Sandachrequieren poner a punto múltiples alternativas para minimizar, valorizar o reducir el impacto de su eliminación.

En este proyecto se van a utilizar residuos industriales producidos en tenerías, en concreto sebos y carnazas que están clasificados como Sandach de categoría 3, como materia prima para producir biocombustibles y bioestimulantes. En el marco de su ejecución se separaron y caracterizaron las distintas fracciones del residuo cárnico para la selección de las grasas animales. Su caracterización determinó la presencia de azufre en los mismos, que podría dificultar el proceso de obtención del biodiesel. Por tanto, este azufre se eliminará durante el proceso para lograr un biodiesel que cumpla con la calidad objetivo.

Actualmente este tipo de subproductos acaban en vertederos, generando emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) por su incineración. Con la producción de nuevos biocombustibles a partir de este tipo de residuos, el proyecto contribuye a conseguir los objetivos marcados por la UE para 2030, luchando así contra el cambio climático, permitiendo la sustitución de los productos fósiles y reduciendo la presión sobre el uso del suelo.

Durante los primeros meses del proyecto, los socios han realizado una serie de acciones para establecer los requisitos del proceso y de los productos que se van a obtener. Una vez definidos, se ha empezado a diseñar los distintos módulos que componen la planta, donde cabe destacar el reactor supercrítico, que representa el corazón del proceso al tener lugar en su interior la transformación de las grasas a biodiesel, y el reactor enzimático, para producir bioestimulantes a partir de la fracción proteica de los residuos animales. Además, la planta piloto contará con un módulo de recuperación y purificación de la fracción proteica, otro módulo de purificación de biodiesel, y un sistema de control y automatización del proceso para su supervisión.

Una vez que la fase de diseño esté finalizada, se procederá a la adquisición y montaje de los equipos para ponerla en funcionamiento y obtener los primeros resultados de operación de la planta. A partir de estos resultados, se plantearán posibles ajustes de los parámetros de operación para maximizar su rendimiento y calidad de los productos. Llegados a este punto, se realizará un estudio de viabilidad y se desarrollará una estrategia para asegurar la replicabilidad y transferencia de resultados que permita asegurar la continuidad del proyecto.

La replicación de este proceso y la ampliación del ámbito de explotación permitiría multiplicar las setenta toneladas de forma conveniente hasta alcanzar la valorización de todos los residuos generados de la materia prima seleccionada (principalmente procedente de la piel de vacuno). Así, se puede llegar a valorizar en el mercado español 383.000 toneladas de residuos que generarían unas 27.357 toneladas de biodiesel y 21.885 toneladas de aminoácidos libres para uso como bioestimulantes.

Con el proyecto LIFE Superbiodiesel se pretende aumentar la diversidad de materias primas que pueden emplearse en la producción sostenible y competitiva de biodiésel. Asimismo, permitiría el desplazamiento de otros biocombustibles cuyos procesos productivos se basan en materias primas comestibles y que causan un alto impacto ambiental por los cambios en los usos del suelo agrícola (cultivos de palma, soja o colza).

Otra de las principales ventajas que aportará este proyecto será la disminución de la huella de carbono del proceso de producción de biodiésel, según estimaciones teóricas. La tecnología empleada en este proyecto también permitirá la producción de un nuevo biocombustible avanzado, con glicerina incorporada, que podrá mejorar la calidad y propiedades del biodiésel en términos de viscosidad, propiedades en frío y sus propiedades combustibles.

Finalmente, pero no menos importante, la obtención de bioestimulantes mediante la utilización de un proceso enzimático reducirá las emisiones de CO₂ a la atmósfera y el consumo de agua con respecto a la producción convencional alcalina.

El biocombustible se validará con arreglo a la solicitud del Anexo IV (B) de la CE de la RED II, la Directiva (UE) 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo con fecha el 11 de diciembre de 2018.

Agradecimientos

Las actividades desarrolladas en el presente artículo han sido llevadas a cabo en el marco del proyecto 'LIFE Superbiodiesel: Production of advanced biodiesel from animal wastes using supercritical technologies', financiado por el programa LIFE 2019 Climate Change Mitigation (expediente LIFE19 CCM/ES/001189).