Desarrollo del proceso de reformado en fase acuosa para la valorización de corrientes residuales a bio-hidrógeno en el marco de Bivalia-CM
El proyecto Bivalia-CM tiene como objetivo el desarrollo de estrategias integradas para la valorización de residuos procedentes de la industria agroalimentaria. Este tipo de estrategias se enmarcan en el concepto de biorrefinería, consistente en un conjunto integrado de procesos dirigido a la transformación de biomasa en bio-productos de valor añadido y bio-energía. Con tal fin, se estudian diferentes tecnologías en desarrollo, de carácter tanto biológico como químico y termoquímico.
Las corrientes acuosas residuales, uno de los retos en la operación de las biorrefinerías
Como cualquier otro proceso de transformación, las biorrefinerías también generan, inevitablemente, corrientes residuales finales. En este caso, la mayoría de ellas consisten en corrientes acuosas que contienen una gran variedad de compuestos orgánicos en baja o muy baja concentración. Estas características hacen muy difícil, cuando no imposible, la recuperación de esos compuestos químicos o su transformación en energía aprovechable mediante procesos convencionales. Además, la variabilidad en la composición de estas corrientes, dependiendo de las materias primas utilizadas y las condiciones de operación, complica aún más su gestión y tratamiento. Así, dichas corrientes deben ser gestionadas como aguas residuales en instalaciones de tratamiento adecuadas, que supone, además, un cierto coste económico y ambiental que debe considerarse en el diseño y operación de las biorrefinerías.
El reformado en fase acuosa como alternativa sostenible de tratamiento y valorización
Con el foco en la circularidad y la valorización integral de las biomasas residuales, el proyecto Bivalia-CM incluye la integración del proceso de reformado en fase acuosa, conocido como APR por sus siglas en inglés, como alternativa para la transformación de la materia orgánica presente en estas corrientes acuosas residuales en bio-hidrógeno. Se trata de un proceso termoquímico a través del cual se hace reaccionar, en condiciones energéticas moderadas, la materia orgánica con el agua en el que se encuentra disuelta mediante un catalizador. De esa forma, además de eliminar la carga contaminante de la corriente tratada, se genera bio-hidrógeno de forma totalmente sostenible y renovable. Esta estrategia no sólo contribuye a la reducción del impacto ambiental asociado a la gestión de aguas residuales en biorrefinerías, sino que también permite obtener un vector energético limpio con aplicaciones en distintos sectores industriales.
Contribuyendo a la descarbonización a través del biohidrógeno
El bio-hidrógeno generado a través del proceso APR puede ser aprovechado de manera eficiente de dos formas. En primer lugar, se utilizará para el autoabastecimiento a otros procesos investigados en Bivalia-CM que requieren hidrógeno, como los hidrotratamientos e hidropirólisis. Estas tecnologías permiten la conversión de biomasa biocombustibles, bio-aceites y otros compuestos valiosos. Además, el bio-hidrógeno también se utilizará en el cultivo de bacterias fototróficas púrpura, microorganismos capaces de sintetizar compuestos de alto valor añadido, como carotenoides y otros. Por otro lado, si la producción de hidrógeno supera su autoconsumo en la biorrefinería planteada, el excedente neto puede ser exportado como bio-hidrógeno, ofreciendo una alternativa sostenible y competitiva frente al hidrógeno verde producido mediante electrolisis del agua. Estudios preliminares indican que esta opción podría representar una vía económicamente viable dentro del mercado del hidrógeno renovable, contribuyendo a la descarbonización de sectores industriales y al desarrollo de modelos energéticos más sostenibles.
