Como parte de un proyecto centrado en la obtención de productos de alto valor añadido a partir de especies arbóreas de amplia distribución en Galicia, investigadores del Laboratorio de Energía Xiloxérica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Montes han desarrollado un biocarbón que podría utilizarse para reducir las emisiones de gases contaminantes en explotaciones ganaderas. Según explica el profesor Luis Ortiz, investigador del grupo HydroForest, se realizaron pruebas con residuos de acacia y pino, carbonizados mediante un proceso de pirólisis, para conseguir altos porcentajes de carbono fijado. Posteriormente, se sometieron a diferentes pruebas de flotabilidad con el objetivo de comprobar su posible utilización en fosas sépticas como filtro para reducir la emisión de contaminantes atmosféricos como el metano o el amoníaco. "Uno de los retos de este proyecto era encontrar un material que permaneciera en las fosas sépticas a lo largo del tiempo, por lo que comparamos biocarbones en diferentes formatos", explica Ortiz, hasta que observamos la alta capacidad de flotación del biocarbón elaborado con paja de pino carbonizada y micronizada.
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El trabajo desarrollado por Ortiz, Óscar González Prieto, Juan Luis Rodríguez Somoza y Antonio Vázquez forma parte del proyecto de innovación EcoChar, seleccionado en una convocatoria de ayudas de la Agencia Gallega de Calidad Alimentaria de la Xunta de Galicia (Agacal), cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Rural (FEADER). Coordinado por la consultora ambiental Foresin, uno de los objetivos de EcoChar es evaluar si los productos desarrollados en el marco de este proyecto permitirían reducir las emisiones de amoníaco, metano y óxido nitroso en las diferentes fases de gestión de una explotación ganadera, contando para ello con la participación del Centro de Investigación Agraria de Mabegondo (CIAM).
Importancia de la densidad y el tamaño de partícula
En el caso de EE Forestal, el objetivo del trabajo fue convertir residuos de pino y acacia en biocarbón , un producto con un porcentaje de carbono fijo superior al 50%, con alta capacidad de absorción y aplicaciones energéticas. «Obtuvimos productos que alcanzan hasta un 83% de carbono fijo, características muy cercanas a las del carbón activado», afirma Ortiz. Utilizando un horno pirolítico de diseño propio, trabajaron, como explica Ortiz, «con temperaturas de 500, 600 o incluso 700 grados» y diferentes tiempos de pirólisis. Los resultados de las pruebas realizadas en la planta piloto de EE Forestal se incluyen en un artículo publicado en la revista científica Biomass .
Firmado por Ortiz, González Prieto y María Ester Costas, este estudio incluye los resultados del trabajo realizado con cinco tipos de biocarbón, creados con corteza de pino, juncias y pellets de pino, y residuos de dos especies de acacia. En todos los casos, se realizó una caracterización energética y una evaluación de su capacidad de flotación, realizada en agua destilada durante un período de 27 días. Los resultados muestran que, a pesar de su alto contenido de carbono, del 67,4%, los pellets de pino mostraron un bajo nivel de flotabilidad, mientras que los mejores resultados se obtuvieron con el biocarbón elaborado a partir de corteza de pino y juncias de pino, que presentaron un porcentaje de carbono fijo del 69,5% y el 63,4%, respectivamente. Estos resultados también mejoraron cuando este producto se depositó micronizado, pulverizado en partículas de una milésima de milímetro, lo que demuestra que la densidad aparente y el tamaño de partícula juegan un papel importante en este aspecto, ya que su pulverización mejoró tanto su flotabilidad estática como la agitación forzada. Resultante de su pulverización en un molino de bolas, este biocarbón “permanecería prácticamente indefinidamente en los pozos”, apunta Ortiz, quien destaca que “la tensión superficial del agua hace que el producto molido no empape y vaya al fondo”, mientras que actuaría como “una esponja que va absorbiendo los gases”.
Diferentes líneas de trabajo
Además de esta aplicación, el trabajo de los investigadores de la EE Forestal ha demostrado que es posible generar biocarbón de alta calidad a partir de biomasa residual, con diferentes posibilidades. En este sentido, Ortiz señala que podría utilizarse como lecho para ganado, para la regeneración de suelos o como filtros de agua.
En este sentido, un artículo publicado en la revista Molecules contiene los resultados de un estudio dirigido a evaluar la capacidad de adsorción de un biocarbón generado con residuos de pino, que Ortiz y González llevaron a cabo junto con Ángeles Sanromán, Nuria Bernárdez, Emilio Rosales y Marta Pazos, de Cintecx. En concreto, el estudio se centró en conocer su capacidad para eliminar dos productos farmacéuticos: fluoxetina y sulfametizol. Según indican, este material mostró resultados prometedores en la eliminación de la primera y una capacidad limitada con el segundo, que buscaron mejorar mediante diversas modificaciones, siendo la más efectiva un tratamiento de electrosorción tridimensional.
Por otro lado, señala Ortiz, con el objetivo de "escalar los ensayos", se realizaron pruebas de fabricación de biochar en un "reactor semiindustrial con tecnología continua" de la empresa Mecanotraf, consiguiendo también productos de "alta calidad".