Investigan transformar residuos forestales en combustibles sostenibles para transporte aéreo y terrestre

El Instituto de Tecnología Química (ITQ) --centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universitat Politècnica de València (UPV)-- participa en el proyecto Pyrofuel, que impulsa la valorización de biomasa proveniente de residuos forestales y de poda de caminos y montes del Estado español mediante su conversión en combustibles sostenibles para transporte aéreo y terrestre.

La iniciativa, financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades con más de 1,5 millones de euros, busca reducir el riesgo de incendios, disminuir el desperdicio de energía y biomasa vegetal (madera, restos agrícolas o matorrales) y aumentar en un 30% la eficiencia de la pirolisis térmica.

Proceso termoquímico

Este proceso termoquímico permite convertir residuos en productos de alto valor, como biocombustibles, mediante la descomposición química de la materia orgánica a temperaturas moderadas --entre 400ºC y 600ºC--, en ausencia total de oxígeno.

Además, "reducirá las emisiones de CO2 vinculadas con los procesos de producción de combustibles hasta en un 17%", destaca Marcelo E. Domine, investigador científico del CSIC en el ITQ, en un comunicado.

En busca de estos objetivos, el equipo investigador pretende obtener líquidos derivados de la pirolisis térmica de la biomasa, de manera eficiente y sostenible. Este proceso utiliza un sistema de pirólisis rápida avanzada que minimiza la pérdida de biomasa y aumenta la eficiencia energética y la producción de biolíquidos. Estos últimos son los que permitirán elaborar combustibles sostenibles producidos a partir de residuos orgánicos.

Hidrogenación e hidrodesoxigenación

Para ello, tras obtener los biolíquidos, éstos son mejorados mediante hidrotratamiento catalítico, un procedimiento que busca eliminar impurezas en los biocombustibles. Este refinado combina distintos procesos como hidrogenación e hidrodesoxigenación, reacciones químicas que utilizan hidrógeno y un catalizador para modificar moléculas orgánicas; hidrocraqueo, reacción química que rompe moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas; y desoxigenación, proceso en el que se elimina el oxígeno de una molécula.

Finalmente, estos procesos permiten obtener combustibles líquidos que se encuentran en el rango del queroseno y del diésel. Estos combustibles sostenibles se podrán utilizar en el sector de la aviación (SAFs) y del transporte pesado (diésel).

"El avance que se conseguirá con el proyecto Pyrofuel será gracias a una logística adecuada para recolectar y transportar la biomasa residual y gracias al desarrollo de tecnologías innovadoras para el procesamiento de la misma", explica Madalina G. Idriceanu, investigadora del ITQ (CSIC-UPV).  

Hidrotratamiento para eliminar impuerzas

Dentro del proyecto, el grupo de investigación CAT-REN del ITQ (CSIC-UPV) lidera el diseño y desarrollo de nuevos catalizadores sólidos basados en metales soportados para el hidrotratamiento de los líquidos derivados de la biomasa.

Se trata de materiales que aceleran las reacciones químicas para transformar los biolíquidos en combustibles mediante una tecnología en la que las partículas metálicas microscópicas se fijan sobre un soporte sólido que las sostiene y potencia, logrando que el proceso sea más eficiente y económico. Esta innovación catalítica es clave para el hidrotratamiento o refinado de los líquidos resultantes que permite eliminar impurezas y estabilizar el biocombustible final.

Jet-fuel y diésel

"Gracias a la experiencia que tiene nuestro grupo en el tratamiento catalítico de estos y otros líquidos de pirolisis derivados de la biomasa, los cuales se han desarrollado en anteriores proyectos de aplicación industrial como Ceus y Almagreen, somos capaces de obtener líquidos mejorados compatibles con los actuales combustibles de transporte, como el jet-fuel y el diésel", concluye Marcelo E. Domine.

El proyecto, liderado por la empresa Meryt Catalysts & Innovation, es un ejemplo de colaboración público-privada con marcado carácter interdisciplinar. Junto al ITQ (CSIC-UPV), la iniciativa reúne a otros dos socios del sector de la investigación y de la industria de España: I2con y Neoliquid. Esta colaboración consolida una red española orientada al desarrollo de soluciones innovadoras para una bioeconomía circular y sostenible.