Proyecto H2020 EMBRACED: Establecimiento de una biorrefinería multipropósito para el reciclaje del contenido orgánico de residuos de AHP en un dominio de economía circular

EMBRACED se ha creado para demostrar un modelo de biorrefinería innovador e integrado que transforma los residuos de AHP en materiales y productos de origen biológico. 

Este modelo se basa en: 

• La valorización de la fracción celulósica de los AHP usados para la producción de productos de origen biológico y biodegradables.
• Un enfoque en cascada, donde se valorizan los flujos secundarios de los procesos de origen biológico para aumentar la competitividad en costes y la sostenibilidad ambiental.
• Un enfoque de economía circular que puede ayudar a minimizar el uso de recursos primarios. Este modelo se ha apoyado en la realización de pruebas piloto de recogida selectiva de residuos de AHP en hogares e instituciones de Ámsterdam, París y Verona. 

Los residuos de AHP se recogieron mediante los denominados contenedores inteligentes, ubicados frente a guarderías, comercios y lugares públicos. Con base en esto y en la experiencia adquirida por Fater y Contarina en la gestión de la planta de pretratamiento mecánico a escala industrial existente en Italia, se ha completado un análisis de escenarios para el plan logístico y de concesión con el fin de alcanzar las 10.000 t/año de materia prima recogida para la biorrefinería. 

La primera etapa de la biorrefinería se implementó en Contarina con la planta de pretratamiento mecánico Fater, lo que permitió recuperar los componentes clave de los AHP, principalmente celulosa, plástico y polímero superabsorbente. En EMBRACED, se demostró la viabilidad de la ampliación, adaptación y mejora de la planta de pretratamiento existente, y se definió un protocolo para el aseguramiento de la calidad del material obtenido. El ajuste del modelo de negocio se definirá caso por caso, en función de las condiciones locales, en términos de oportunidades de mercado, legislación y procedimientos de autorización locales, así como del escenario macroeconómico. Novamont, en colaboración con Fater y Contarina, ha demostrado una innovadora cadena de valor (Cadena de Valor A), convirtiendo con éxito la fracción celulósica recuperada de residuos de AHP en azúcares que posteriormente se utilizan para producir, mediante un proceso biotecnológico, bloques básicos de origen biológico que se pueden aplicar en bioplásticos biodegradables y compostables para diversas aplicaciones.

Se han validado protocolos eficientes y sostenibles para la conversión de residuos de AHP en formulaciones de bioplásticos mediante una eficaz integración de la biotecnología y la química. La conversión de celulosa de residuos de AHP en bloques básicos y polímeros de origen biológico se ha logrado con éxito a escalas cada vez mayores, obteniendo buenos resultados en términos de rendimiento y calidad de los biopolímeros. Novamont finalmente ha escalado los procesos de la cadena de valor a escala de demostración mediante la instalación de las unidades de proceso y su integración en las instalaciones de Novamont a través de su socio Mater-Biotech. Los biopolímeros obtenidos también se han procesado con éxito en la formulación de biomateriales biodegradables y compostables, que se han validado para su uso en películas para aplicaciones de envasado no alimentario, así como en acolchado biodegradable en el suelo. Los subproductos y coproductos orgánicos obtenidos durante las principales etapas de la cadena de valor también se han validado con éxito para la producción de biogás mediante biodigestión en condiciones anaeróbicas, con resultados comparables a los observados con otras materias primas industriales utilizadas habitualmente para la producción de biogás. 

Como paso adicional para la valorización de todos los subproductos, Novamont también ha evaluado la posibilidad de valorizar la fracción sólida de los lodos digeridos procedentes del proceso de digestión anaeróbica mediante un proceso de compostaje, lo que demuestra la posibilidad de obtener un compost de alta calidad que cumple con los límites italianos vigentes para el compost obtenido a partir de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos, para su uso en la mejora y regeneración del suelo. Partiendo de la conversión de celulosa residual de AHP en azúcares, ya demostrada en la Cadena de Valor A, Novamont ha demostrado también una segunda cadena de valor (Cadena de Valor B), utilizando estos azúcares en un proceso biotecnológico para la producción de PHB, aprovechando su experiencia en este campo. El protocolo del proceso de fermentación para obtener PHB a partir de los azúcares de la celulosa residual de AHP ha sido diseñado e implementado por Novamont a escala piloto, junto con un proceso posterior respetuoso con el medio ambiente para la extracción y purificación de PHB, con resultados prometedores de cara a futuros desarrollos. También para esta cadena de valor, Novamont, en colaboración con Fertinagro, ha evaluado la oportunidad de valorizar los coproductos obtenidos del proceso biotecnológico para la formulación de biofertilizantes y bioestimulantes vegetales. El PHB también ha sido validado por Novamont para el desarrollo de sus biomateriales, basándose en las propiedades de este biopolímero para mejorar las tasas de biodegradación y desintegración de los materiales.