El "biochar" i el seu ús en la producció d'energia renovable a partir de residus
![imatge representant de biochar](/Imatge/978/987/biocharportada.jpg)
El biocarbó, conegut com a biochar, està guanyant notorietat en la lluita contra el canvi climàtic. El Grup de Recerca en Compostatge de la UAB explora el seu ús en la digestió anaeròbia de residus orgànics per millorar la producció de biogàs i l'estabilitat dels digestors, i contribuir així a l'energia renovable i l’autosuficiència energètica.
El biocarbó, anomenat de forma col·loquial per la seva denominació en anglès, biochar, està agafant una notorietat extraordinària en els darrers anys en el camp de la recerca i, a nivell mundial, és una gran esperança en la lluita contra el canvi climàtic. A nivell tècnic, el biochar és el resultat de la piròlisi de materials orgànics de tot tipus, que es pot portar a terme en diferents condicions donant lloc a diferents tipologies de biochar. A nivell pràctic, aquest procés suposa passar de formes de carboni biodegradables a formes de carboni molt estables, fet que globalment implica una descarbonització neta i un segrest real de carboni. De fet, estudis recents estimen que aquest procés podria apropar-nos a la neutralitat climàtica.
Al mateix temps, el biochar és un material altament atractiu per al seu ús en tecnologies ambientals. Visualment, és un material semblant al carbó (Imatge 1, esquerra), però posat sota el microscopi electrònic es pot observar clarament la seva estructura altament porosa que li confereix unes propietats molt atractives per a moltes aplicacions (Imatge 2, dreta).El Grup de Recerca en Compostatge (GICOM) de la UAB ha iniciat recentment una línia de recerca de cara a utilitzar el biochar en diferents aplicacions ambientals. Una de les més destacades és el procés de digestió anaeròbia. Aquest és un procés biològic en el qual els residus orgànics (incloent-hi els municipals que generem a les nostres llars) són transformats per l’acció de certs microorganismes en biogàs, un gas ric en metà que és un substitut potencial del gas natural d’origen fòssil. És de destacar que la digestió anaeròbia està sent objecte d’una atenció molt especial en els últims anys a tots els nivells, donat que suposa una forma d’energia renovable obtinguda a partir de residus generats localment, contribuint a l’autosuficiència energètica, un punt clau en la situació geopolítica mundial actual.
En aquest sentit, s’han reportat diferents estudis en els quals es constata que el biochar té un efecte positiu en el procés de digestió anaeròbia, augmentant la producció de biogàs i millorant el comportament i estabilitat dels digestors anaerobis. De fet, l’objectiu del treball publicat pel nostre Grup era determinar la millora que suposa el biochar en el procés de digestió anaeròbia de residus orgànics municipals, recollits de forma selectiva, i obtinguts a la planta de tractament de residus de Granollers (Barcelona). Amb aquesta finalitat, vam provar diferents tipus i proporcions de biochar i residu, de cara a cobrir diferents situacions i condicions. Aquest procés es va fer a escala laboratori, quedant pendents els experiments a escala pilot en les condicions òptimes obtingudes en els experiments a petita escala, que estan tot just iniciant-se a la planta pilot que té el GICOM.
Els resultats han estat molt prometedors, però també hem constatat que de cara a obtenir un procés de digestió anaeròbia més eficient en termes energètics, és clau que el biochar estigui ben caracteritzat i que la proporció sigui l’adequada. En tot cas, és un primer pas per desenvolupar nous estudis, a una escala més representativa, i que pugui fonamentar les bases d’una futura aplicació del biochar en digestors anaerobis a escala real, dos temes de gran rellevància a tots els nivells, i que van més enllà de l’àmbit de la recerca.
Marta García Prats, Daniel González, Antoni Sánchez
Àrea d'Enginyeria Química
Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental
Universitat Autònoma de Barcelona
marta.garcia.prats@uab.cat; daniel.gonzalez.ale@uab.cat; antoni.sanchez@uab.cat
Referències
García-Prats, M., González, D., Sánchez, A. Characterization of biochars of different origin and application to the anaerobic digestion of source-selected organic fraction of municipal solid waste under batch conditions and at different dosages. Frontiers in Chemical Engineering, 6, 2024. https://doi.org/10.3389/fceng.2024.1384495