Tratamiento térmico para reducir un 97% las emisiones de CO2 de los residuos ganaderos

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han constatado que el tratamiento térmico por pirólisis y carbonización hidrotermal de residuos ganaderos pueden reducir hasta un 97% las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera.

La fabricación de biocarbón (o biochar) a partir de diferentes tipos de biomasa ha sido identificada como una de las tecnologías emergentes de fijación de carbono en el suelo.

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con la RMIT University de Melbourne (Australia), ha comprobado que la utilización de biochar e hidrochar puede atenuar notablemente las emisiones de CO2 con respecto al uso de residuos ganaderos.

Además, la reducción de la pérdida de nutrientes, como el fósforo y el nitrógeno, tras el tratamiento térmico, convierte a estos materiales en fertilizantes de liberación lenta que pueden aumentar el rendimiento de los cultivos.

La producción de residuos ganaderos en la Unión Europea supera los 1,4 billones de toneladas anuales, siendo su principal utilización su aplicación a suelos agrícolas como enmienda orgánica.

Sin embargo, la capacidad del suelo para absorber la producción de residuos ganaderos, unido a los problemas ambientales de su aplicación directa −como la presencia de patógenos, las emisiones de metano, así como la posible eutrofización de las aguas subterráneas−, hace necesaria la búsqueda de nuevas vías de valorización de los residuos ganaderos.

La pirólisis del estiércol para la producción de biochar se ha probado como un tratamiento útil para evitar estas preocupaciones, pero la alta humedad de algunos desechos dificulta su valorización termoquímica en ausencia de una etapa de presecado. Recientemente, la carbonización hidrotermal de la biomasa húmeda ha sido identificada como un método de valorización rentable de la biomasa sin la necesidad de procesos de secado de uso intensivo de energía.

Investigadores de la ETSI Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB)  y de la ETSI Minas y Energía de la UPM, en colaboración con la RMIT University (Melbourne, Australia), han llevado a cabo un estudio con el objetivo de comparar las propiedades de los pirochares (materiales obtenidos por pirólisis) y los hidrochares (materiales obtenidos por carbonización hidrotermal) preparados a partir del tratamiento térmico del estiércol de conejo y han comprobado que pueden reducir las emisiones de dióxido de carbono entre un 97% y un 59% con respecto al uso de residuos ganaderos.

Biochar a partir de estiércol de conejo, sometido a una temperatura de 600 ºC. (Autor: Eliana Cárdenas).

Hidrochar a partir de estiércol de conejo, sometido a una temperatura de 190 ºC. (Autor: Eliana Cárdenas).

Fertilizantes de liberación lenta

Otros resultados obtenidos del estudio revelan que la reducción de la pérdida de nutrientes, como el fósforo y el nitrógeno, después del tratamiento térmico, convierte a estos materiales en fertilizantes de liberación lenta que pueden aumentar el rendimiento de los cultivos.

Además, las propiedades físicas del hidrochar lo hace un material susceptible de ser utilizado en la formulación de sustratos de cultivo reduciendo la sobreexplotación de las turberas.

Como señala Gabriel Gascó, experto en este tipo de estudios e investigador del grupo Valorización de Recursos de la UPM, “tecnologías como la pirólisis y la carbonización hidrotermal minimizan los problemas ambientales y han sido identificadas como tecnologías adecuadas para la lucha contra el cambio climático”.

Cárdenas-Aguiar, E., Gascó, G., Paz-Ferreiro, J., Méndez, A. (2019). Thermogravimetric analysis and carbon stability of chars produced from slow pyrolysis and hydrothermal carbonization of manure waste. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 140, 434-443.

Foto: Montón de estiércol. Fuente: Public Domain Pictures

 

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