VALORIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS A TRAVÉS DE LA CARBONIZACIÓN HIDROTERMAL

Convocatoria 2020

DIRECCIÓN

Juan Pablo Cecchini

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RESUMEN

Los residuos sólidos urbanos (RSU) son un problema complejo en toda la República Argentina que aún no se ha resuelto. Actualmente, los RSU solo se recolectan y desechan en rellenos sanitarios y basurales a cielo abierto. Por otro lado, la valorización de los RSU para producir energía, prácticamente no implementada en el país, sinergiza con los cuatro pilares fundamentales de la transición energética argentina: seguridad energética; sostenibilidad ambiental; eficiencia y competencia; inclusión social y empleo [1, 2]. La carbonización hidrotérmica o carbonización hidrotermal (HTC) es una técnica de conversión termoquímica que es atractiva debido a su capacidad de transformar los RSU húmedos en energía y productos químicos sin necesidad de secado previo, también se ha aplicado a una amplia gama de residuos derivados, incluidos lodos de depuradora, algas y biomasa en general. Las principales reacciones que ocurren en HTC son hidrólisis, condensación, decarboxilación y deshidratación que convierten a los residuos sólidos en hidrocarbón, principal producto obtenido, que puede ser utilizado como combustible ya que tiene una capacidad calorífica similar al lignito [3,4]. Además se genera una pequeña cantidad de gas, mayormente compuesta por CO2 y CO y una fase líquida que contiene compuestos orgánicos como ácido acético, aldehídos, alquenos y aromáticos, varios de ellos son tóxicos, lo que aumenta el costo del tratamiento de aguas residuales [5]. El uso de nuevos catalizadores eficientes para estos procesos permitiría enfrentar los nuevos desafíos en el tratamiento de RSU. En el presente plan, se propone la utilización de catalizadores. Uno natural bien conocido es la zeolita mineral, que deriva su funcionalidad de un área superficial específica alta y sus sitios ácidos fuertes. Hoy en día, las zeolitas producidas técnicamente se encuentran entre los catalizadores más importantes en la conversión química [6, 7]. Otro tipo de catalizadores utilizados exitosamente en reacciones de biomasa son los carbones mesoporosos tipo CMK. Estos carbones poseen altas áreas superficiales, un sistema regular de poros de tamaño nanométrico que puede regularse dependiendo del volumen de las moléculas a tratar y pueden ser funcionalizados con metales para generar acidez de Lewis. Además, su gran estabilidad térmica y mecánica, sumada a su carácter hidrofóbico los hacen ideales para su aplicación en este proceso [8-10]. A la luz del estado actual de la técnica, ya que pocos son los estudios de aplicación de estos catalizadores en HTC es de gran interés investigar hasta qué punto pueden utilizarse para catalizar el proceso en el tratamiento de los RSU. En resumen, el proceso HTC sobre el cual existe una cantidad sustancial de publicaciones internacionales, se encuentra escasamente estudiado e implementado en Argentina. Su desarrollo permitirá abordar en conjunto dos de las grandes problemáticas que afronta nuestro país que son el medioambiente y la producción de energía.

PALABRAS CLAVE

Residuos Sólidos Urbanos, Carbonización hidrotermal, Zeolitas, Carbones mesoporosos, CMK, Producción de energía.