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Emplean gas de residuos en almazaras para su autoconsumo eléctrico y térmico

Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha evaluado en una planta piloto el impacto económico y medioambiental de la implantación de un generador que reduce la emisión de gases efecto invernadero a la atmósfera. En el proceso, se crea biocarbón, un material que, además de servir de sustrato para el cultivo, contribuye a la captación de carbono en el suelo. El método ya se encuentra en vías de aplicación en el norte de África. 


Jaén |
20 de diciembre de 2022

Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha creado un sistema que genera la energía necesaria para la producción de aceite de oliva en las almazaras a partir de los propios residuos del proceso. Además de la economía circular que se establece y del ahorro que supone para la industria, hay que sumar un beneficio para evitar el cambio climático, ya que se reducen las emisiones de CO2, principal gas de efecto invernadero. En el proceso, se produce biocarbón que mejora el rendimiento de cultivos y amplía la captación de gases en el suelo. La gasificación se ha probado con éxito en una planta piloto y está en vías de aplicación en el norte de África. 

pellet

Tras el secado, el alperujo pasa a una peletizadora y queda listo para obtener energía térmica y dos nuevos productos: el gas y el biocarbón.

Los residuos que se generan en la producción de aceite de oliva en las almazaras suponen el 80% del peso total de la aceituna que se recibe. Este excedente es, normalmente, transportado a las orujeras para su aprovechamiento. Con este método se aprovecha en origen, por lo que, además de evitar el coste del transporte y las emisiones de gases al medio ambiente que conlleva, el sistema que presentan los expertos en el artículo ‘Biomass gasification as a key technology to reduce the environmental impact of virgin olive oil production: A Life Cycle Assessment approach’ publicado en la revista Biomass and Bioenergy, plantea una de las mejores opciones para que esta industria sea ejemplo de economía circular.

El sistema consiste en una planta de gasificación que se alimenta de los residuos y genera el gas suficiente para la obtención de electricidad en la producción de aceite de oliva. El propio alperujo que se crea en la molienda de la aceituna, es el alimento para el generador que sirve energía a la planta. “De esta manera, no solo se evita la necesidad del consumo eléctrico externo, lo que supone un ahorro muy considerable para los productores, sino que también se reduce un 8,25% la huella ambiental de las almazaras. Esta bajada supone un 21% menos en la contribución de esta industria en el cambio climático con respecto a la actualidad”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén Lázuli Fernández, uno de los autores del artículo. 

El equipo de la Universidad de Jaén, autor del artículo

El equipo de la Universidad de Jaén, autor del artículo.

Con esto, se da valor directo a los residuos obtenidos convirtiéndolos de nuevo en materia prima para la generación de electricidad. Por otro lado, no sólo se elimina la factura de la luz de las almazaras, sino que se produce el suficiente excedente para verter la energía sobrante a la red pública y obtener ingresos por ella. “Además, la contribución a la sostenibilidad del medio ambiente y a la mitigación del cambio climático, lo convierten en la alternativa más eficiente actualmente en el mercado”, añade el investigador.

Producción más sostenible a menor coste

Actualmente, una almazara de tamaño medio tiene un coste en torno a los 100,000 euros al año en electricidad. La planta propuesta genera 0,88 kilovatios hora de electricidad renovable por cada kilogramo de aceite de oliva, lo que anularía esta factura. Incluso, fuera de la temporada de campaña, se podría revertir electricidad a la red pública obteniendo también beneficio por ello. Además, ofrece el calor suficiente para abandonar la práctica actual de quemar una parte importante de la producción de hueso de aceituna para su uso como biomasa.

El estudio propone la instalación en las almazaras de una planta de gasificación alimentada con alperujo de oliva para la generación combinada de calor y electricidad y la producción de biocarbón. De esta manera, se puede gestionar in situ todo el alperujo procedente del proceso de extracción del aceite, evitando su transporte a las plantas de extracción. 

Planta piloto

Los expertos disponen de un prototipo ubicado en las instalaciones del Ifapa en Mengíbar (Jaén).

Los expertos disponen de un prototipo ubicado en las instalaciones del Ifapa en Mengíbar (Jaén). El proyecto ya está en vías de implantación en distintas ubicaciones africanas donde el acceso a la red eléctrica es complicado o deficiente. “Este tipo de sistemas lleva tiempo funcionando en otras industrias en zonas como India, donde aprovechan la cáscara de arroz como fuente de energía”, señala el investigador.  

Beneficios económicos y para el medio ambiente

El método de producción habitual en las almazaras se completa en dos fases. En primer lugar, el aceite se extrae separando el material sólido y el líquido mediante una centrifugadora horizontal. A continuación, el aceite se lava para eliminar posibles impurezas. En estas dos fases se obtienen tres productos para su venta: el aceite, los huesos y el alperujo, una especie de lodo muy húmedo y espeso. 

La propuesta de los investigadores logra aceite, huesos y biocarbón. Todo obtenido en la misma almazara, con un autoabastecimiento de electricidad en el entorno del 80%, y reduciendo las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, contribuyendo así en la lucha contra el cambio climático, además de obtener nuevos beneficios económicos. 

El nuevo sistema se encarga del tratamiento del alperujo, que se seca en la planta de gasificación de forma continua para abastecerse. Convencionalmente, las orujeras suelen usar gas natural u orujillo, la propia biomasa del alperujo, además de electricidad en el proceso. En este caso, se crea el circuito con un gasificador y un horno auxiliar alimentado con los residuos provenientes del propio sistema, por lo que no requiere fuentes energéticas externas de otro tipo. Tras el secado, el alperujo pasa a una peletizadora y queda listo para su uso.

Subproductos contra el cambio climático

En la planta de gasificación, se controla el caudal de oxígeno, de manera que se extrae energía térmica y dos nuevos productos: el gas y el biocarbón. El primero debe enfriarse y purificarse antes de alimentar un generador de energía que lo convertirá en electricidad, disponible para su uso en toda la almazara, incluyendo el molturado de la nueva aceituna que llega.

Esquema del modelo de producción de energía con gas obtenido del alperujo.

El biocarbón que se obtiene de la gasificación de los pellets queda listo para su venta como sustrato para cultivos. Además de servir para enriquecer el suelo y conservar agua, es un retenedor natural de carbono, ya que lo mantiene fijado al suelo durante siglos y contribuye con su eliminación de la atmósfera.

Además, convencionalmente alrededor del 15% de los huesos de aceituna se suelen quemar para calentar el agua necesaria en la fase de extracción del aceite. Se requieren 61,18 kilos de hueso de aceituna para la producción de una tonelada de aceite. Sin embargo, con este escenario no se requiere su uso, ya que el agua de refrigeración se calienta por la acción del sistema y sirve para calentar las batidoras de la almazara. Así, todo el subproducto queda disponible para su venta como biomasa y se evita la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera.

Aparte de los beneficios económicos y para el medio ambiente que supone la implantación de una planta de gasificación en almazara, el sistema puede ser escalable y personalizable a cada una de ellas en función de su producción y necesidades específicas.

La investigación se ha financiado mediante el proyecto ‘Oportunidades para la mejora de la cadena de valor del aceite de oliva a través de la valorización de subproductos (OLIVEN)’ de la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación y el programa Arimnet 2 del VII Programa Marco de la Unión Europea.

Referencias

Lázuli Fernández Lobato, Roque Aguado, Francisco Jurado y David Vera. ‘Biomass gasification as a key technology to reduce the environmental impact of virgin olive oil production: A Life Cycle Assessment approach’. Biomass and Bioenergy. 2022

Más información:

#CienciaDirecta, agencia de noticias de ciencia andaluza, financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología-Ministerio de Ciencia e Innovación.

Teléfono: 958 63 71 99. Extensión 205

E-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



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