Soluciones tecnológicas para el tratamiento y recuperación de recursos en la industria

Posted by aclimaadmin | septiembre 24, 2021 | Blog Aclima

Para cumplir con el objetivo de que Europa sea climáticamente neutra en 2050, y lograr una economía descarbonizada, sostenible y respetuosa con el medio ambiente, es imprescindible aplicar prácticas circulares en el sector industrial. Lejos de suponer una traba, en los últimos tiempos se está contemplando a la sostenibilidad como un factor clave en la competitividad de la industria. En el caso de Euskadi, el nuevo Plan Ciencia, Tecnología e Innovación Euskadi 2030 constituye una apuesta estratégicapor la investigación y la innovación como palancas de la competitividad.Además de los ámbitos estratégicos detectados en el RIS 3(Fabricación avanzada, energía y biociencias/salud) en el PCTI se identifican dos áreas de oportunidad ligadas a la I+D: la ecoinnovación y las ciudades sostenibles.Para que el tejido industrial y empresarial vasco se adapte adecuadamente a la transición energética y climática es imprescindible profundizar en la aplicación de la Economía Circulara los procesos industriales, y para ello, las herramientas e innovaciones tecnológicas son el mejor camino.

Es obvio que se requiere un mayor desarrollo en las tecnologías de tratamiento de residuos, para optimizar la descarbonización y la recuperación de recursos, pero hay que considerar toda la cadena de valor en su integridad. Es decir, no basta con tecnologías dirigidas a la recuperación de residuos, sino que los principios circulares deben integrarse en todas las etapas de los procesos industriales.

Recientemente, Aclima ha organizado un webinar sobre este tema dentro de un ciclo orientado a impulsar la innovación en el sector. Para ello, representantes de centros tecnológicos presentarán tecnologías que están desarrollando y que puedan ser transferidas a las empresas del sector ambiental. En este primer encuentro han participado por parte de CeitEnrique Aymerich, Director ofWater&HealthDivision, y Eduardo Ayesa, Investigador principal en la División de Agua y Salud; además de Garbiñe Manterola, Especialista en tecnologías ambientales de BRTA-BasqueResearch&Technology Alliance. Mikel Ibarra, Director de Proyectos de Aclima y Responsable del Área de Innovación, ha sido el moderador de la jornada, cuya principal conclusión ha sido que existen suficientes tecnologías para el tratamiento y la recuperación de recursos en la industria, pero es imprescindible detectar cual es la más adecuada para cada caso y dimensionarla a los problemas concretos que presenta.

En concreto, se han presentado tecnologías para la gestión y tratamiento de aguas y residuos urbanos e industriales, el análisis integral de soluciones tecnológicas sostenibles y la recuperación de recursos de residuos industriales. Aunque la Economía Circular puede aplicarse a todas las fases industriales, desde la adquisición de materias primas, la jornada se ha centrado en el diseño de tecnologías e innovaciones tecnológicas.

Tecnologías de base biológica

Dentro de esta categoría se diferencian las:

Tecnologías anaerobias: para el tratamiento biológico en ausencia de oxígeno, que se aplica a aguas, lodos o residuos orgánicos, tanto en el ámbito urbano como industrial. El principal recurso obtenido es el biogas, principalmente el biometano. Su principal ventaja es quesu rendimiento energético es favorable y que su resultado es la obtención de combustible. Se ha extendido mucho y hay miles de plantas en todo el mundo. Se aplica sobre todo al sector urbano (depuradoras), ganadero (purines), sector alimentación y bebidas, sector papel. Ejemplos de estas tecnologías son el Proyecto ANADRY o el Proyecto DIGESTAIR.

Tecnologías de fermentación: se emplean por levaduras y bacterias para convertir ricos en azúcares a etanol, ácido láctico y ácidos gases volátiles. Es una tecnología de bajo coste y sostenible y se aplica sobre todo en el sector alimentario y papelero. Ejemplo: Proyecto OPTI-VFA.

Tecnologías de microalgas: se orientan al tratamiento de aguas residuales y efluentes industriales. Presentan grandes ventajas ambientales, como la captura de CO2 y la variedad de recursos obtenidos, pero su coste es alto y necesitan mucho espacio para la instalación. Una novedad interesante es el desarrollo de microalgas específicas para tareas concretas. Sobre todo, se usan en el sector energético, urbano y en la acuicultura.

Tecnologías de biopelícula: pueden ser sobre lecho fijo, lecho móvil o en gránulos, y permitenuna gran población de microorganismos en poco espacio. Son de alto rendimiento, adpatables y resilentes frente a sobrecargas y tóxicos. Se emplean para eliminar contaminantes en los sectores del agua urbana, agrícola, papel, alimentación y bebidas.

Tecnologías de tipo físico-químico

En los últimos años están experimentando un auge, sobre todo en lo referido a la innovación tecnológica. Principalmente son de dos tipos:

Precipitación y separación:son relativamente sencillas de operar y permiten la recuperación de compuestos de valor, aunque consume muchos reactivos y genera residuos adicionales. Se emplean en los sectores del agua urbana, industria química eindustria de procesos. Ejemplo: Proyecto MAGNYFOS.

Filtración por membranas: se consigue efluente de alta calidad, la reutilización del agua y recuperación de compuestos, pero tiene un alto consumo energético y costes de limpieza. Sobre todo, usadas en la industria de procesos y en el sector del agua urbana. Ejemplos: Proyectos COLMATAR, H2020, CleanOil, SCBR, ALTERNAB, MemBost.

Tecnologías termoquímicas

En Ceit se centran en el reciclaje de imanes y la extracción de tierras raras. Cuentan con muchas aplicaciones:motores industriales, aparatos electrónicos, aparatos eléctricos, movilidad eléctrica, turbinas eólicas etc. Dentro de esta categoría, existen las llamadas rutas directas, que se basan en el reciclaje y reutilización de nuevos imanes a partir de imanes ya usados; y las rutas indirectas: que extraen los elementos de tierras raras para usarlos como compuestos para nuevos imanes.

Dentro de las rutas directas, la Pirometalurgiase emplea para la industria metalúrgica y de procesos, y su ventaja es que posibilita la recuperación directa de imanes, pero se trabaja a alta temperatura y los procesos son de uso exclusivo para sintetizar imanes. Es necesario tratr primero los imanes para desmagnetizarlos, eliminar los recubrimientos, atomizar sus componentes y sintetizar el polvo para fabricar nuevos imanes.

En lo que respecta a las rutas indirectas, la Extracción supercrítica no es una tecnología nueva, pero sí su aplicación.Una vez hecha una disolución completa del polvo de imanes, a través de ácidos orgánicos (para que sea sostenible ambientalmente), se extraen metales mediante CO2 supercrítico. Su principal ventaja es que se generan bajas emisiones en el proceso, aunque el consumo energético es muy alto. Ejemplos: Metal78, Ecomagnet.

Las herramientas informáticas de análisis integraltambién tienen un interés claro para para optimizar la aplicación de las nuevas tecnologías. Los simuladores-gemelos y el análisis de datos, por ejemplo, digitales se pueden emplear para mejorar el diseño y operación de instalaciones de alta complejidad y la gestión de datos y control avanzado de los flujos de recursos.

Por último, se identifican como oportunidades para el desarrollo y aplicación de estas tecnologías los ámbitos de la biorrefinería, la digitalización en el sector del agua, la simbiosis del sector de agua urbana e industrial (reciclado de agua urbana para uso industrial), la bioingeniería (nuevas rutas metabólicas para optimizar procesos) y la colaboración público-privada.

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