Cómo producir combustibles sostenibles para aviación y transporte marítimo a partir de biomasa

El desarrollo de combustibles sostenibles para aviación y transporte marítimo es uno de los grandes retos de la descarbonización del transporte pesado y de larga distancia. En este contexto, el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV), participa en BioSMART, un proyecto europeo orientado a impulsar una nueva generación de biorrefinerías integradas capaces de producir biocombustibles, compuestos químicos y biomateriales de forma más eficiente y sostenible.

El proyecto cuenta con una financiación de 3,7 millones de euros de la Unión Europea, reúne a 11 socios de seis países y tendrá una duración de cuatro años, hasta 2029.

Biomasa lignocelulósica y acuática como materias primas

Las biorrefinerías de nueva generación que propone BioSMART se basan en el aprovechamiento de biomasa lignocelulósica, considerada la materia prima más abundante del planeta, y de biomasa acuática, como algas, fitoplancton o residuos procedentes de la acuicultura. A partir de estas fuentes se pueden obtener productos con aplicación en sectores industriales como la aviación y el transporte marítimo, así como en otros ámbitos como la síntesis de polímeros, surfactantes, adsorbentes o catalizadores.

Las tecnologías que se desarrollan en el proyecto permitirán utilizar de forma integrada las distintas fracciones de la biomasa, incrementando la eficiencia del proceso y reduciendo la generación de residuos hasta en un 90 %, ya que los subproductos se reutilizan como materia prima para nuevos procesos.

De subproductos a combustibles avanzados

Dentro del consorcio, el grupo de investigación CAT-REN del ITQ es el encargado de transformar la lignina y las huminas, dos subproductos abundantes en las biorrefinerías, en combustibles y materiales sostenibles. Para ello se emplean procesos catalíticos selectivos de despolimerización, combinados con hidrogenación e hidrodesoxigenación, fundamentales para aumentar el poder calorífico de los biocombustibles obtenidos.

Mediante estas reacciones, las estructuras complejas de lignina y huminas se descomponen en compuestos de menor peso molecular y con menor contenido de oxígeno, dando lugar a fracciones líquidas que pueden utilizarse como combustibles marinos avanzados y como base para biomateriales de altas prestaciones.

El proceso de valorización de lignina se apoya en una tecnología previamente desarrollada y patentada por el grupo CAT-REN, denominada proceso CATDEPOL-HDO, que permite obtener aceite de lignina. Tras un tratamiento posterior, este biocombustible puede emplearse como componente o mezclarse para su uso en el transporte marítimo.

BioSMART persigue reducir hasta un 90 % los residuos generados en biorrefinerías mediante la valorización integral de la biomasa y sus subproductos.

Hacia biorrefinerías integradas y de residuo cero

“El proyecto europeo BioSMART pretende desarrollar nuevas tecnologías más eficientes y sostenibles para contribuir al avance de las biorrefinerías integradas del futuro”, explica Marcelo E. Domine, investigador científico del CSIC en el ITQ y responsable del proyecto en el centro valenciano.

El enfoque se basa en aprovechar todas las fracciones de la biomasa lignocelulósica -celulosa, hemicelulosa y lignina- para producir biocombustibles, biomoléculas, biomateriales y bioenergía, avanzando hacia un modelo de biorrefinería de residuo cero.

Colaboración internacional

El proyecto BioSMART reúne a entidades de investigación y empresas de Países Bajos, España, Eslovenia, Alemania, Reino Unido e India. Entre los socios se encuentran universidades, centros tecnológicos y compañías industriales como Technische Universiteit Eindhoven, Wageningen Research, Karlsruher Institut für Technologie, Johnson Matthey PLC, Avantium Renewable Polymers BV o Perseo Biotechnology, además del ITQ (CSIC-UPV).