Valorización de biomasas residuales mediante el proceso de pirólisis para producción de biochar y biocombustibles = Biomass valorisation through pyrolysis process for biochar and biofuels production

Abstract

En el presente trabajo se estudia el tratamiento a través del proceso de pirólisis rápida en escala semi-piloto de residuos agrarios (paja de colza), caracterizados por su mayor dificultad de tratamiento, para estudiar el efecto que los cambios en las condiciones de producción pueden causar en la distribución de productos de las fracciones, especialmente en los denominados aceites de pirólisis.

También se contempla en esta escala de trabajo el tratamiento a través del proceso de pirólisis lenta de este mismo residuo y del residuo de sarmiento, para valorar las diferencias de los procesos de pirólisis rápida y lenta y evaluar como la fracción sólida se ve influenciada por los mismos cambios de condiciones. Además se estudia el efecto de la materia inorgánica asociada en la pirólisis de este tipo de biomasas, concluyendo su prioridad de gestión a través de pirólisis lenta en el estado actual, para producción de “biochar”.

Con objeto de valorar el efecto de fijación de carbono en la estructura del carbonizado, se evalúa éste a través de dos métodos indirectos de medición. Por un lado, su evaluación por resistencia estructural a la oxidación completa y por otro lado, a través de procesos de degradación química, que simulan el comportamiento que presentarían en el suelo tras su aplicación. De los resultados de esta fase, se contempla una nueva propuesta de referencia estructural basada en los cambios estructurales de los compuestos lignocelulósicos en lugar de la referencia actual, el grafito. Además, se relacionan ambos métodos de medición encontrándose una sinergia entre la estabilidad estructural y su resistencia a la degradación en suelos.

En un salto a la investigación aplicada, se procesan en un reactor a escala piloto de 15 a 20 Kg/h de capacidad máxima, una variedad de biomasas residuales de diferentes orígenes: poda de olivo, madera de pino, cáscara de almendra y hueso de aceituna. Se evalúa la factibilidad de procesamiento, la posibilidad de alcanzar procesos auto-térmicos energéticamente a partir de la valorización de los aceites de pirólisis y la fracción gaseosa, y de esta forma actuar no sólo sobre el producto, sino también sobre la mejora del proceso. Finalmente, también se contempla la evaluación de las características físico-químicas del carbonizado, estudiando el efecto de retención de carbono en función de la biomasa de partida y de las temperaturas de operación y se proponen alternativas de uso cuando no puede ser utilizado como enmendante en suelos