SCALIBUR: innovación para la valorización de los residuos orgánicos de origen urbano

El pasado mes  de noviembre especialistas en la gestión de residuos orgánicos y en la conversión de los mismos a productos de alto valor añadido se reunieron en la sede de CENER en el marco del proyecto europeo SCALIBUR. El objetivo principal de esta cita fue debatir sobre la optimización de los esquemas de recolección de residuos orgánicos de origen urbano existentes, así como trabajar en nuevas propuestas innovadoras para su conversión en productos de alto valor añadido.

En la Unión Europea cada año se producen alrededor de 100 millones de toneladas de residuos de composición orgánica, que suponen un coste de gestión, principalmente mediante disposición en vertedero o incineración, de hasta 143 mil millones de euros, según se recoge en un informe del proyecto europeo FUSIONS[1] que data de 2016. Es por ello que resulta esencial invertir esfuerzos de mejora de los sistemas actuales de gestión y valorización de este tipo de residuos urbanos para poder darles la categoría de recursos y, en consecuencia, generar productos de mayor valor añadido. Para ello es de vital importancia desarrollar nuevas tecnologías que sirvan de alternativa a los sistemas actuales de gestión, como es el caso del vertido, la valorización energética mediante la producción de biogás, o el aprovechamiento agrícola gracias al compostaje.

Por esa razón, especialistas europeos en el campo de la gestión y valorización de residuos se reunieron se reunieron el pasado 19 y 20 de noviembre en la sede de CENER, Centro Nacional de Energías Renovables, donde con objeto de la tercera asamblea general del proyecto SCALIBUR se presentaron los principales avances en diferentes soluciones innovadoras para transformar los deshechos alimentarios, residuos de supermercados y hostelería,  o los lodos de depuradora entre otros, en productos de alto valor añadido, ayudando así a las ciudades a aumentar su tasa de reciclaje y creando nuevas oportunidades comerciales en economía circular. Así, en el marco del proyecto SCALIBUR (Horizonte 2020), se están demostrando diferentes rutas de valorización prometedoras mediante el uso de diferentes tecnologías para  la obtención a escala semi-industrial de un amplio rango de productos como bioplásticos, biopesticidas o la producción de proteínas.

Aunque el proyecto ha cumplido su primer año de andadura, los principales resultados se han centrado en la identificación de los desafíos existentes para optimizar la recolección de residuos orgánicos en las ciudades piloto (Madrid, Albano en Italia y Kozani en Grecia); la caracterización de los tres tipos de residuos orgánicos seleccionados (FORSU, como se denomina a la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos, HORECA que se refiere a hoteles, restaurantes y cafeterías, y lodos de depuradoras urbanas), así como en la puesta en marcha de los ensayos necesarios para demostrar las diferentes rutas de valorización.

CENER lidera el paquete de trabajo centrado en la implementación de soluciones de conversión bioquímica de la FORSU. Hasta la fecha se han obtenido resultados interesantes en relación a la conversión de la FORSU, que una vez estabilizada y homogeneizada, se valoriza utilizando un proceso innovador de hidrólisis enzimática a alta concentración de sólidos. Mediante la caracterización detallada de la composición de la FORSU y una selección óptima de enzimas, el hidrolizado conduce a dos fracciones diferentes. Por un lado, la fracción líquida es tratada posteriormente mediante fermentación en estado líquido para producir dioles para la síntesis de poliésteres biodegradable para el envasado, así como biopesticidas. Por otro lado, la fracción sólida se valoriza mediante fermentación en estado sólido para producir biopesticidas, y también se mezcla con los lodos de depuradora para valorizarlos en su conjunto en etapas posteriores.

La hidrólisis enzimática de la FORSU para su valorización en un hidrolizado intermedio,  así como para la producción de biopesticidas, se están llevando a cabo en el Centro de Biorrefinería y Bioenergía (BIO2C) de CENER. La FORSU que suministra la planta de gestión de residuos de Las Dehesas (Valdemingomez) en Madrid, es ensayada por CENER como parte de su trabajo en el proyecto SCALIBUR. Una vez recibida, se caracteriza y se muele para ser sometida a un proceso de hidrólisis enzimática. Durante este primer año de proyecto, CENER ha llevado a cabo ensayos de caracterización y pruebas de rendimiento de diferentes lotes de FORSU, así como pruebas de hidrólisis enzimática para producir un hidrolizado enriquecido en azúcar, para ser posteriormente utilizado en los ensayos preliminares de fermentación. Además, CENER ha iniciado los trabajos de optimización de la hidrólisis enzimática a pequeña escala. Los principales resultados obtenidos con los primeros cócteles optimizados muestran un rendimiento de hidrólisis enzimática superior al 85%. En los primeros meses de 2020, CENER continuará las labores de optimización y concentración del hidrolizado a escala piloto.

Una vez que el proceso esté optimizado, modelado y validado, presumiblemente para el cuarto trimestre de 2020, CENER escalará el proceso en su Unidad de Procesos Bioquímicos, pre-industrial, utilizando reactores de 3.000 litros. En paralelo, el centro tecnológico llevará a cabo en el BIO2C primero a escala piloto y una vez optimizado, a escala de demostración, la producción de biopesticidas a partir del hidrolizado enriquecido en azúcar producido a partir de la FORSU.

CENER considera estos resultados  muy positivos y aún prevé un margen de mejora en las diferentes etapas que componen la conversión bioquímica de la FORSU en azúcares concentrados y biopesticidas durante los próximos años.

[1] https://www.eu-fusions.org/phocadownload/Publications/Estimates%20of%20European%20food%20waste%20levels.pdf