Transformación de los residuos de las fábricas de pasta de papel y los hidratos de carbono de las biorrefinerías en productos de alto valor
Las fábricas de pasta de papel modernas tratan de valorizar todos los componentes de sus materias primas, una estrategia que aumenta su rentabilidad y disminuye su impacto ambiental. Sin embargo, este proceso se ve obstaculizado a menudo por los bajos niveles de preparación tecnológica y la competencia de los combustibles fósiles baratos. Las fábricas de pasta de papel generan subproductos ricos en hemicelulosa. Hoy día, estos subproductos tienen escaso valor comercial debido a las complejidades que entrañan el aislamiento y la purificación de los hidratos de carbono hemicelulósicos. No obstante, el elevado contenido de hemicelulosa de la madera representa un recurso sin aprovechar para crear productos valiosos y generar ingresos considerables para las biorrefinerías. El equipo del proyecto VEHICLE, financiado con fondos europeos, presentó métodos innovadores para utilizar eficazmente estos subproductos ricos en hemicelulosa. «Hemos demostrado tecnologías novedosas para optimizar y añadir valor a los flujos de hidratos de carbono de bajo valor», señala Ed de Jong, coordinador del proyecto. «El objetivo principal era aprovechar los productos químicos de origen vegetal derivados de materias primas renovables, como la biomasa lignocelulósica de las fábricas de pasta de papel y las materias primas no alimentarias de las biorrefinerías».
Nuevos componentes básicos, materiales y productos de consumo
Los socios del proyecto establecieron nuevas cadenas de valor en toda Europa para, de este modo, suministrar estos productos químicos de origen vegetal a diversas aplicaciones industriales y productos de consumo. Entre ellos, materiales de envasado, productos de pasta y papel, y bienes basados en bioplásticos. Su objetivo era mejorar el potencial empresarial de las biorrefinerías europeas actuales y futuras, así como de otras empresas del sector de la bioeconomía, creando beneficios económicos y nuevos puestos de trabajo en de sus cadenas de valor. «Hemos probado la valorización de los flujos de hidratos de carbono de bajo valor mediante seis demostradores para toda la cadena de valor del sector de las biorrefinerías. Esto incluyó todos los pasos, desde la empresa química hasta el productor de polímeros, el transformador y el propietario de la marca». Según de Jong, los seis nuevos componentes de origen biológico son: monoetilenglicol (MEG), monopropilenglicol (MPG), dioles, diácidos, glucosona y fructosa. Además, se produjeron cinco nuevos materiales de origen biológica,a saber: bioplásticos compostables, bio-MEG, bio-MPG, biopolímeros no alimentarios y poliésteres biodegradables de origen biológico. Las actividades de los socios del proyecto también dieron lugar al desarrollo de siete nuevos productos de consumo de origen biológico como, por ejemplo, tereftalato de polietileno de origen biológico para botellas de plástico, biopoliésteres para películas empleadas en materiales de envasado, bioplásticos compostables para revestimiento de papel de extrusión y bandejas termoformadas, fluidos anticongelantes para aeronaves y fluidos de transferencia térmica para protección de motores y paneles solares.
Mejoras notables en el consumo de agua, la reducción de residuos y el uso de CO2
«En términos de consumo de agua, las rutas de conversión demostradas en el marco de VEHICLE eran comparables o superiores a los métodos convencionales, con mejoras que oscilaban entre el 10 y el 90 %», afirma de Jong. «La reducción de residuos se consigue valorizando los flujos secundarios y minimizando los residuos orgánicos de las fábricas de pasta con una producción anual de 15 000 t de pasta. Además, la producción de materiales compostables y biodegradables contribuyó a mitigar la generación de residuos». También se lograron reducciones notables de las emisiones de CO2. De Jong añade que las 3 rutas de conversión demostradas conllevaron reducciones de CO2 que oscilan entre el 40 y el 92 % a lo largo del ciclo de vida, en comparación con los valores de referencia basados en bioplantas y gasolina. Una vez establecidos los planes de explotación y los modelos de negocio, los socios del proyecto se preparan ahora para ampliar los resultados. Se prevé que cada ruta de conversión demostrada tenga un potencial de mercado sustancial, que se verá impulsado por tendencias de consumo sólidas como la demanda de productos de origen biológico. Esta previsión se ve respaldada adicionalmente por la evolución de la normativa y el apoyo político en Europa, que fomentan la sustitución de los productos de origen fósil.
Palabras clave
VEHICLE, fábrica de pasta de papel, hemicelulosa, biorrefinería, productos químicos, biomasa lignocelulósica