Investigadores del Instituto de Recursos Naturales de Le贸n exploran las posibilidades de la pir贸lisis
Antonio Martín/DICYT En el último año, una palabra ha entrado en los hogares de la mano de la publicidad de hornos: pirólisis. Detrás hay algo más que un sistema de eliminación de los restos de la comida que quedan en las bandejas. La pirólisis consiste en la descomposición química de materia orgánica a través de calor y en ausencia de oxígeno. Un equipo de investigadores del Instituto de Recursos Naturales de León explora actualmente sus posibilidades. En su horizonte hay dos pretensiones: eliminar residuos más eficientemente y obtener de ellos un mejor aprovechamiento energético.
La investigación trata de responder a una necesidad básica: proveernos en el futuro de sistemas de producción sostenibles que minimicen la degradación del suelo y la polución. Un grupo de investigación de la Universidad de León han pensado que la pirólisis puede ser una tecnica adecuada. A través de ella, se pueden producir tres productos con características diferentes y complementarias: carbonizado, aceite y gas. "Tratamos de poner en valor estos productos para un futuro uso", explica a DiCYT Marta Elena Sánchez, una de las investigadoras del equipo científico. La composición y el valor calorífico del gas emitido en el proceso, a través de una mezcla de hidrocarburos, permiten su uso como combustible. El bioaceite, que procede de los metales pesados, puede tener un posible uso como compuesto químico o también como combustible. Los restos carbonizados tienen dos salidas, como biochar, aplicado al suelo como enmienda, o también como fuente de energía.
Los investigadores han trabajado tanto en fuentes directas de biomasa cultivables en León como el girasol y la colza como en diferentes residuos (sólidos urbanos y neumáticos). Este mes de julio, la revista científica internacional Biomass & Bioenergy recoge un trabajo sobre la caracterización de la composición de los aceites obtenidos de los lodos de las aguas residuales. "Tenemos bastante experiencia en la materia", explica Sánchez.
Trabajo con lodos
En el caso concreto de los lodos, "como la mayor parte de los residuos orgánicos, son ricos en volátiles y por tanto susceptibles de aprovechamiento energético", explica Martínez. Para recuperar esa energía existen distintos procesos termoquímicos: la combustión, la gasificación y la pirólisis. "Nos hemos centrado en este último debido a la posibilidad de optimizar o maximizar en función de las condiciones en que se lleva a cabo el proceso los productos que se obtienen", indica la experta.
La pirólisis se llevó a cabo en un reactor que consiste en un tubo de cuarzo de 40 centímetros de longitud y siete centímetros de diámetro que se introduce en un horno horizontal calentado eléctricamente. La muestra a pirolizar es de 30 gramos de residuo. Ésta se calentó a una velocidad controlada hasta la temperatura final de 350, 450, 550 y 950 grados centígrados. Una vez alcanzada la temperatura requerida el sistema se deja enfriar en el exterior del horno. Los gases producidos durante el proceso de pirólisis salen del reactor y se hacen pasar a través de una serie de trampas con el fin de recoger los aceites (fracción gaseosa condensable). Las trampas constan de un matraz y dos tubos de vidrio en forma de u, sumergidos en hielo y estos últimos rellenos de anillos. Por último los gases pasan a un contenedor de metacrilato por desplazamiento de agua, de ahí se extrae un muestra para análisis. Los productos líquidos recogidos son aceites con una fracción acuosa.
Los aceites obtenidos en la pirólisis de lodos contienen cantidades "significativas" de hidrocarburos con un alto valor añadido, estos son hidrocarburos mono-aromáticos y compuestos fenólicos. En particular las concentraciones de fenol y p-cresol alcanzaron en ambos casos un máximo de 2.4% (peso) en el aceite obtenido a una temperatura de 350ºC. Sin embargo, el principal componente del aceite fue el ácido hexanodioico. En los aceites también se han encontrado concentraciones significativas de hidrocarburos aromáticos policíclico incluso a bajas temperaturas, 350ºC.