APR: Valorizando corrientes difíciles en hidrógeno renovable para BIVALIA
Tecnologías catalíticas y de separación para energía y medioambiente (Tec4E).
El reformado en fase acuosa (APR) es un proceso catalítico actualmente en desarrollo que transforma, bajo condiciones hidrotermales, una disolución acuosa de materia orgánica en hidrógeno y agua regenerada. Asimismo, permite valorizar biomasas sólidas mediante su combinación con un pretratamiento que solubiliza la materia orgánica en una corriente acuosa.
Dado que alcanza sus máximos rendimientos con bajas concentraciones de materia orgánica, resulta una tecnología idónea para la valorización de corrientes líquidas complejas y diluidas (aguas de proceso, efluentes de carbonización hidrotermal, fermentaciones, procesos biotecnológicos o fracciones acuosas de bioaceites de pirólisis, entre otros), las cuales no pueden tratarse eficientemente con otras tecnologías como la digestión anaerobia.
Estas características del APR se aprovechan en BIVALIA, como tecnología clave para la valorización de corrientes secundarias o residuales generadas en otras etapas del proceso global, que se llevarán a cabo mediante otras tecnologías estudiadas en el proyecto. Estas corrientes, ricas en compuestos oxigenados, inhibidores y con alta variabilidad de carga orgánica y/ o de composiciones, se integrarán en una unidad de reformado en fase acuosa que opera en condiciones hidrotérmicas moderadas y con catalizadores metálicos, convirtiendo su carga orgánica en un gas rico en hidrógeno y en un efluente líquido con baja DQO, apto para recirculación o etapas posteriores de valorización, promoviendo así la economía circular y la transición energética.
De este modo, el APR transforma corrientes difíciles de valorizar en hidrógeno renovable y agua regenerada dentro de la propia biorrefinería, sustituyendo tratamientos convencionales esencialmente eliminativos y contribuyendo a cerrar ciclos internos de carbono, nutrientes y agua. El hidrógeno producido se concibe como recurso interno para procesos intensivos en hidrógeno (p.ej., hidrotratamiento de fracciones lignocelulósicas o hidropirólisis catalítica) y, cuando el balance lo permite, como producción neta exportable, reforzando el papel de las biorrefinerías como nodos de hidrógeno renovable.
La fortaleza del APR en BIVALIA reside en su capacidad para gestionar corrientes heterogéneas generadas en distintas etapas (aguas de carbonización hidrotermal, efluentes de fermentación, fracciones acuosas de procesos catalíticos), evitando la acumulación de subproductos problemáticos y cerrando bucles internos de carbono. El gas generado puede alimentar procesos fototróficos para proteína microbiana, mientras que el líquido tratado puede destinarse a co-digestión anaerobia o recirculación, avanzando hacia esquemas de residuo cero y una biorrefinería altamente integrada.
Además de su papel tecnológico, el APR contribuye a mejorar de forma cuantificable los indicadores de circularidad y sostenibilidad de BIVALIA frente a sistemas de referencia basados en vertido, incineración o tratamientos finales convencionales, al reducir impactos asociados al clima, la eutrofización y el uso de agua, así como costes de gestión de efluentes y suministro de hidrógeno externo. En conjunto, se presenta como una tecnología de integración que conecta la valorización de corrientes líquidas difíciles con la producción de hidrógeno renovable y la regeneración de agua de proceso, contribuyendo directamente a minimizar las huellas de carbono, nitrógeno e hídrica vinculadas a los residuos agroalimentarios.
