El laboratorio de este equipo de investigadores extremeños que recicla los residuos agrícolas tiene poco que ver con un laboratorio al uso. Hay mucha investigación y análisis en sus trabajos; no faltan algunos armarios con probetas, tubos de ensayos o pipetas, y tampoco equipos de última tecnología en un par de salas, pero la clave de sus investigaciones transcurre al otro lado de la puerta que separa esas salas del recinto que ocupa una nave que se asemeja más a una instalación agroganadera. En ese almacén se distribuyen (dentro y fuera) los prototipos con los que un equipo de investigadores busca posibles aplicaciones de los residuos agrícolas en el desarrollo de energías limpias o de materias primas sostenibles, dentro del Grupo de Cultivos Energéticos y Residuos Biomásicos de Cicytex, que tiene en ese recinto de la finca La Orden su centro de operaciones. «Esto es poco lucido, trabajamos a la intemperie y con residuos», bromea la investigadora Ana Parralejo.
El recinto está a un paseo del edificio principal, junto a otras instalaciones más antiguas del complejo ahora abandonadas. Allí el grupo que dirige Jerónimo González Cortés recoge las últimas líneas de investigación de los más de 30 años de trayectoria que tienen en el Centro de Investigaciones Científicas y Tecnologicas de Extremadura (Cicytex) en biomasa, combustibles sólidos, biogás o nuevos materiales mucho más sostenibles. «Pero aquí nos dedicamos a investigar, no a producir», matiza González Cortés.
Lo dice porque también predican con el ejemplo. El biogás que se genera dentro de la investigación que lleva a cabo Ana Parralejo con purines de cerdo, sirve para calentar el agua que se utiliza en las dos salas de laboratorios del centro; igual que la biomasa y las astillas de la investigación de Luis Royano en torno a los residuos de frutales, también contribuyen a alimentar la caldera de biomasa que calefacta la instalación desde la que se busca convertir en recurso lo que ahora son solo despojos, y en algunos casos un problema.
Residuos contaminantes del campo para biogás y biofertilizantes
Aprovechar todos los residuos de las explotaciones ganaderas y las industrias hortofrutícolas para generar biogás fue el punto de partida del trabajo de estudio de Ana Parralejo desde hace una década y ya es un proyecto listo para dar el salto al campo. La investigadora centró el trabajo en utilizar un residuo concreto, el purín de cerdo, que además suponía un importante problema de contaminación. Luego comenzó a combinarlo con distintos residuos vegetales con los que comprobó no solo que se incrementaba la producción de biogás, sino que también se obtenía un biofertilizante natural que está dando buenos resultados en los cultivos que se ha testado. «Ahora mismo ya sería rentable tener una planta de este tipo en una instalación ganadera, porque la amortización de la inversión que requiere tiene un plazo de unos cinco o seis años. Pero hay que concienciar al sector agroganadero y agroindustrial de que esto no es una cosa de laboratorio, que realmente funciona», sostiene Parralejo, junto al prototipo con el que ha desarrollado su trabajo.
¿Cómo se llega de la combinación de dos tipos de deshechos a la obtención de biogás y un tipo de fertilizante? Por un proceso que se llama digestión anaerobia, que se desarrolla en ausencia de oxígeno y en el que una serie de microorganismos (bacterias) degradan la mezcla de purín y residuos sólidos vegetales (han usado alcachofa, naranja o pimiento) que se mezcla en un tanque. Como resultado de ese proceso, se libera por un lado un gas que se almacena en otro contenedor y se puede aprovechar energéticamente en calderas para producir calor o en electricidad. «Nosotros lo tenemos conectado a una caldera que hay en el interior de la nave, para calentar el agua de la zona de laboratorio», cuenta Parralejo.
«Hay que concienciar al sector agroganadero y agroindustrial de que esto funciona y puede ser rentable»
Además, los restos que quedan han resultado ser un biofertilizante (fertilizante natural) interesante que han testado ya en distintos cultivos, ente ellos el pimiento: «En unas macetas combinamos el biofertilizante con un fertilizante comercial y ha arrojado mejores resultados que en las que solo se usó el comercial. Es un buen comienzo para decir a nuestros agricultores y ganaderos que funciona», destaca la investigadora.
Ahora se va a aplicar ese procedimiento en ensayos mayores con oleaginosas como la colza y los cereales. Ya se han plantado las semillas en la zona de cultivos de La Orden con un primer tratamiento de fertilizante (comercial) y en febrero se aplicará el biofertilizante. «Se ha optado por las oleaginosas porque el cultivo de colza se lleva estudiando desde hace muchos años», subraya Parralejo. Juan Cabanillas es el investigador al frente de los trabajos en torno a cultivos energéticos como el de la colza, que en España se usa básicamente para producir biodiesel y que en Cicytex investigan ahora en una doble vía: por un lado puede ser interesante para rotar con los cultivos de cereales y que sean menos propensos a plagas y, por otro lado, el biofertilizante beneficia su desarrollo. «La PAC marca el camino de los biofertilizantes en el que ya estamos trabajando aquí», subraya Cabanillas.
Restos de poda de árboles frutales para pellets de alta calidad para estufas
Luis Royano inició la investigación con la que está desarrollando su tesis doctoral a raíz de la prohibición que se activó hace unos años de realizar quemas en el campo con los residuos de poda, un problema principalmente para las grandes plantaciones. La pregunta en torno a cómo aprovechar esos restos fue el punto de partida: «Pensamos en ofrecer un aprovechamiento que puede mejorar la rentabilidad de la explotación, ahorrar costes y eliminar restos del campo, con un producto que el agricultor tiene a mano», explica Royano. El objetivo marcado es obtener pellet de máxima calidad, como el que se comercializa para las pequeñas estufas, lo que supone que debe tener menos del 0,7% de residuo de ceniza, tal y como marca la legislación. El reto está en que esos pellet, mayoritariamente de pino usan una madera «muy seleccionada y casi sin impurezas para cumplir con la legislación». «Y lo que nosotros pretendemos es llegar a esa máxima calidad con residuos del campo», destaca.
Va por el buen camino. Los primeros análisis arrojaban un 1% de restos de ceniza; pero con distintos procedimientos, han ido reduciéndolo ya a un entorno del 0,7%, lo que significa que están consiguiendo reducir el volumen de «inquemados» (deshechos en la fase de combustión) que restan aprovechamiento energético al material.
«Este aprovechamiento que puede ahorrar costes, mejorar la rentabilidad de una explotación y eliminar restos del campo»
Los restos con los que están trabajando son los de frutales que hay en La Orden, «que son los mismos que hay en cualquier explotación de Extremadura», matiza el investigador. Principalmente han trabajado con restos de ciruelo, pero también con olivos e incluso residuos de encina. Para llegar a la cifra que buscaban, han eliminado en primer lugar la corteza y después han sometido los restos de madera a un proceso de lavado, en ambos casos, para retirar la mayor cantidad posible de los restos minerales que se acumulan ahí y que son los que al quemarse van a dar lugar a la ceniza.
El resto del proceso, que se ensaya en la planta piloto que tienen allí, incluye triturar los restos de poda en función del uso que se le quiera dar. Puede ser como astilla y destinarla directamente a la caldera, o bien al pelletizado, en cuyo caso se tritura más hasta convertirlo prácticamente en serrín y luego se prensa con un sistema de rodillos que lo compactan en los bloques de pellet. Ahora están definiendo cómo se deben llevar a cabo ambas fases para que sean sostenibles, tanto desde el punto de vista económico como del medioambiental. La fase de descortezado es más o menos económica y sencilla; «pero en el caso de la de lavado, tenemos que medir el impacto económico y el medioambiental muy bien, porque no deja de ser un proceso en el que utilizas agua, y eso tiene por un lado un coste económico y por otro un coste medioambiental que tenemos que estudiar bien para que ambos sean sostenibles».
Cáscara de arroz y corcho para filamentos de impresoras 3D
«El objetivo que perseguimos es obtener un material mucho más sostenible, tanto en la fabricación aditiva como en la fabricación de piezas por moldeo», explica Manuel Acevedo de la investigación que arrancó en 2018 para utilizar materiales naturales y deshechos agrícolas para sustituir los plásticos.
La mezcla básica con la que están trabajando incluye un material polimérico y fibra de kenaf (muy utilizada en la fabricación de cuerdas y sacos por su resistencia). Ahora han comenzado a realizar ensayos con esa combinación y residuos agrícolas, con resultados «interesantes» en algunos casos como el de la cascarilla de arroz. «Es un residuo con mucho mineral que normalmente acabaría en el campo quemado y de esta forma le estamos dando una aplicación», sostiene el investigador. Esa característica es el nexo de unión entre todos los proyectos de este grupo.
«Puede tener muchas aplicaciones en la industria de la alimentación ahora que se han eliminado los plásticos»
Por eso el catálogo de filamentos para impresión 3D con el que trabaja incluye mezclas con chopo o paulonia, pero también con sarmientos (restos de las viñas) o con corcho; este último aprovecha el polvo que se produce en el corte el corcho. En estos momentos están estudiando las propiedades de las distintas mezclas, proporciones y procesos para ver, más allá de lo estético, «qué características y aplicaciones pueden tener en cada caso». Pero Acevedo apunta ya a algunas de interés en el contexto actual de sostenibilidad: «Puede tener muchas aplicaciones en la industria de la alimentación, ahora que se han prohibido los envases o utensilios de plástico», enfatiza.
