La imagen que nos mostraba ‘Regreso al Futuro’ con el DeLorean abasteciéndose de cáscaras de plátano y otros restos de basura está cada vez más cerca de la realidad. El aprovechamiento de los residuos para generar biocombustibles y otros productos útiles es una actividad que interesa tanto a las industrias como a investigadores. Cualquier cosa que pueda ir a un vertedero, puede ser materia prima para generar nuevos frutos empresariales.

Fotograma de ‘Regreso al Futuro’ en el momento en que Emmett Brown introduce basura en su DeLorean. Imagen: Universal Pictures.

Así lo presenta en la revista Journal of Environmental Sciences un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla, en un trabajo realizado en colaboración con las universidades Loyola, Nanchang de China y las de Aston y Surrey de Reino Unido. En él plantean un nuevo sistema para obtener energía y otros productos, como biocombustibles, a partir de residuos orgánicos de diferente procedencia que puede aplicarse en la propia granja o fábrica donde se generan. 

Además, explican las opciones más eficientes, económicas y sostenibles para obtener energía, teniendo en cuenta el tipo de residuo orgánico del que se nutra y de la industria que lo quiera utilizar. De esta manera, su propuesta permitiría aprovechar los propios desechos para la producción eléctrica necesaria y acercarse así al autoabastecimiento energético en los sectores agrícola e industrial.

Basuras que alimentan

Proponen, por tanto, un sistema flexible, adaptable y descentralizado, ya que cada productor puede contar con las instalaciones necesarias para la generación de energía o de biocombustibles en el propio espacio de producción, lo que también supone un ahorro económico y medioambiental. “Además de sus beneficios técnicos, estas innovaciones están alineadas con los objetivos de la economía circular. Al utilizar recursos biológicos y residuos orgánicos para la producción de metanol, por ejemplo, se están promoviendo modelos de negocio sostenibles y se está reduciendo el impacto ambiental”, indica a la Fundación Descubre el profesor de la Universidad de Sevilla Luis Bobadilla, autor del artículo.

El equipo de investigación de la Universidad de Sevilla, responsable del estudio.

De esta manera, un agricultor, por ejemplo, puede contar con una pequeña planta de energía en sus cultivos. “A partir de los restos de poda, de residuos animales o cualquier otro desecho o subproducto que se produzca, podrá alimentar el sistema y obtener su propia energía, evitando el consumo de combustibles fósiles”, añade el profesor Tomás Ramírez Reina, también autor del artículo

Reactores y catalizadores a la carta

El proceso para convertir residuos orgánicos en combustibles pasa por distintas etapas:

1. Se recolectan y se procesan los desechos para eliminar las impurezas. 
2. Se someten a una etapa de gasificación, un tratamiento a altas temperaturas para convertir el residuo sólido en una mezcla de gases. 
3. Se obtiene el conocido como ‘gas de síntesis’
4. Este gas se transforma en cualquier producto ‘a la carta’ en presencia del catalizador adecuado, un compuesto que acelera las reacciones, dependiendo de las condiciones que se elijan. 

Tanto los materiales que se utilizan en cada paso, como las estructuras y métodos aplicados en el proceso pueden ser variados, pero los investigadores proponen el uso de:

• Reactores de microcanales. Estos dispositivos son miniaturas de los industriales. Se colocan muchas unidades trabajando simultáneamente de forma modular. Se aumenta la eficiencia, ya que evitan reacciones secundarias. 
• Catalizadores optimizados. Son compuestos con metales económicos, como hierro o cobre, que ayudan a acelerar las reacciones químicas. Están diseñados de una manera específica, en forma de polvo que se deposita sobre las paredes del microreactor formando un sistema estructurado, como una esponja o un panal de abeja, que aumenta la eficiencia en su rendimiento.

El sistema obtiene biocombustibles a partir de residuos orgánicos de distinta procedencia.

La combinación del catalizador adecuado y el microreactor ofrece un mejor control térmico, mayor eficiencia en la conversión de biomasa en energía y la capacidad de operar a pequeña escala de manera rentable. Además, al integrar tecnologías de gasificación y síntesis, se facilita la implementación de sistemas de producción energética descentralizados y modulares que pueden adaptarse a las necesidades específicas de los usuarios.

Los expertos continúan sus trabajos con el objetivo de seguir impulsando la transición hacia un sistema de energía más sostenible y descentralizado basado en biomasa. Así, plantean la mejora de la eficiencia y estabilidad de los catalizadores o la optimización de los sistemas de filtrado que garanticen la calidad del producto final. 

La combinación del catalizador adecuado y el microreactor ofrece un mejor control térmico, mayor eficiencia en la conversión de biomasa en energía y la capacidad de operar a pequeña escala de manera rentable.

Antes de que nos demos cuenta, podremos tener también los microrreactores y catalizadores en casa para procesar nuestra propia basura y convertirla en combustible para nuestros automóviles, tal como pensó el doctor Emmett Brown en la película de los 80 del siglo pasado. No olvidemos que la ficción y la realidad se encuentran más veces de las que pensamos. Lo que imagina el arte, lo construye la ciencia. Y en eso estamos.

Más información en #CienciaDirecta: Proponen un nuevo método para el autoabastecimiento energético de la industria a partir de sus propios desechos