El inminente agotamiento de combustibles fósiles, la generación y acumulación creciente de residuos y el cambio climático son sólo algunas de las asignaturas pendientes de la sociedad del siglo XXI. Ante la problemática, la Comisión Europea mantiene una estrategia dirigida a orientar la economía europea hacia un uso más sostenible de los recursos y las biorrefinerías juegan un papel relevante. Pero, ¿sabes qué son las biorrefinerías y los beneficios que nos aportan? En este artículo te lo contamos.
Las previsiones no son ni de lejos alentadoras. Se estima que para 2050 la población mundial se acercará a los 9.500 millones de habitantes, casi un 30% más que hoy en día. Este rápido crecimiento demográfico ha propiciado que sean más que evidentes algunos de los principales problemas de nuestra sociedad, como son el agotamiento de los combustibles fósiles (algunos con expectativas de agotamiento menores a los 50 años), la acumulación desmedida de residuos (estimada en 3 millones de toneladas/día) o el más que evidente cambio climático experimentado en distintos puntos del planeta.
Ante la problemática, la Comisión Europea fijó en 2014 una serie de objetivos bajo el Marco sobre Clima y Energía para 2030 orientados a la sostenibilidad energética y a la mitigación del cambio climático tales como alcanzar una reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en al menos un 40% (respecto a los niveles de 1990), aumentar la eficiencia energética en un 32.5% y alcanzar una participación de las energías renovables respecto al consumo total de energía de la UE del 32%. De hecho, en los últimos meses, la CE ha presentado el denominado Pacto Verde Europeo (Green Deal, en inglés), la hoja de ruta climática en Europa con la que se pretende elevar la reducción de emisiones de GEIs al 50-55% bajo la consecuente revisión de normativa y una serie de reformas político-económicas. Bajo este paraguas, la CE definió además políticas e instrumentos para fomentar no sólo la creación de empleo, sino también para aumentar la inversión en I+D de apoyo a la bioeconomía, en general, y a las biorrefinerías, en particular. Algunos ejemplos de esto último son la Estrategia Europea de Bioeconomía y la JTI de Bioindustrias, además de la EIP de Agricultura Productiva y Sostenible.
¿Qué son las biorrefinerías?
La biomasa se posiciona como una fuente renovable de energía y carbono, que puede utilizarse como precursor de multitud de productos, tanto energéticos (combustibles, electricidad, calor) como no energéticos (piensos, alimentos, biomateriales, químicos), y de interés en la industria textil, cosmética, alimentaria, farmacéutica o del automóvil, entre otras. Es aquí, pues, donde se establece la definición de biorrefinería, como la industria integrada en la que se lleva a cabo un procesado sostenible de dicha biomasa en un amplio espectro de productos de interés comercial.
Estas (bio)refinerías, en contraposición a las refinerías petroquímicas convencionales, se caracterizan por llevar a cabo procesos eco-eficientes, de baja huella ambiental, basados en el uso de fuentes renovables de diferente tipología y, preferentemente, que no compitan con materias primas alimentarias. El fin de estas es la obtención de bioproductos que pueden ser tanto finales como intermedios (en inglés, building blocks), ya existentes o con funcionalidades diferentes o mejoradas (producción ex novo).
Los bioprocesos realizados en las biorrefinerías suelen ubicarse en un ámbito agrícola o rural atendiendo al lugar de disponibilidad de la materia prima; pueden estar centralizados o no (modulares) y realizarse a distintas escalas. Sus distintas fases, de manera general, incluyen esencialmente un acondicionamiento y preparación de la biomasa, separación de componentes (procesos primarios de biorrefinería), conversión y procesado (procesos secundarios) . Mientras que los procesos primarios permiten la separación de los componentes de la biomasa en la materia prima, los procesos secundarios conducen a la obtención del bioproducto final.
Imagen 1. Cadenas de valor integradas y etapas de una biorrefinería. Fuente: Plataformas Tecnológicas Españolas de Biomasa para la Bioeconomía (BIOPLAT) y Química Sostenible (SusChem), 2017.
Las clasificaciones de biorrefinerías descritas en la literatura son diversas y pueden atender al grado de desarrollo tecnológico y origen de materia prima (biorrefinerías de 1ª, 2ª o 3ª generación), al proceso prevalente (termoquímica, física, biotecnológica o química), o al tipo de biomasa. En particular, la biomasa a utilizar puede ser clasificada según el origen en: agrícola (cultivos, residuos de actividades agrícolas), forestal (cultivos, aprovechamientos forestales, residuos forestales), ganadera, industrial (subproductos y residuos procedentes de instalaciones industriales del sector agroalimentario o forestal), y doméstica (procedentes de residuos urbanos).
Imagen 2. Principales biomasas, procesos y bioproductos constituyentes de las biorrefinerías actuales. Fuente: AINIA.
Principales tendencias en biorrefinerías y distribución en Europa
De entre las opciones anteriormente mencionadas, diez distintas plataformas dentro del concepto de biorrefinería han sido identificadas como esenciales y de mayor potencial en la UE, destacando la de carbohidratos de bajo peso molecular (p.e. lactosa, sacarosa), la de carbohidratos poliméricos (almidón o pectina), de componentes lignocelulósicos (lignina, celulosa o hemicelulosa), de proteínas, de fibras vegetales, de aceites vegetales y lípidos, de aceites de pirólisis, de jugo extraído a presión, de biogás y de gas de síntesis.
Actualmente, un total de 803 biorrefinerías han sido identificadas en la UE como productoras de algunos de los bioproductos finales asociados a las mencionadas plataformas. El 60% de ellas produce compuestos químicos bio-basados, el 45% produce biocombustibles y el 17% (bio)materiales y fibras. Cabe destacar que sólo el 22% de todas estas biorrefinerías incorporan tecnologías de obtención de energía en sus instalaciones y, por tanto, pueden autoabastecerse en planta e incrementar la sostenibilidad del proceso que llevan a cabo. La mayor densidad de biorrefinerías se encuentra en Centroeuropa, especialmente en Bélgica, Holanda y Alemania, seguido de ciertas regiones industrializadas de Francia e Italia. España, particularmente, ocupa la novena posición en cuanto al número total de biorrefinerías, con independencia de las capacidades de producción de éstas.
En lo referente a materias primas, el mayor número de biorrefinerías en la UE se basa en el uso de biomasa de origen agrícola, seguido de aquellas con biomasa forestal (especialmente en países como Finlandia y Suecia), doméstica (especialmente en Alemania, Holanda, Francia, Reino Unido y España) y marina (especialmente en Francia, Holanda y España).
Desde AINIA, apostamos cada vez más por las biorrefinerías y proponemos soluciones tecnológicas basadas en los principios de (bio)economía circular desde hace más de 15 años, ajustándonos a las necesidades de cada cliente. Si quiere saber más sobre nuestras líneas de trabajo en el ámbito, no dudes en ponerte en contacto con nosotros, podemos ayudarte.
Esta iniciativa ha sido financiada por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) en el marco del convenio de colaboración con AINIA para desarrollar actividades de I+D+i que sean transferibles al tejido industrial.
