El tratamiento de residuos orgánicos a través de métodos convencionales presenta desafíos significativos, especialmente cuando los residuos poseen un alto contenido de humedad. Para abordar esta problemática, la presente invención introduce un sistema integrado que combina la oxidación y la gasificación en agua supercrítica (OASC y GASC, respectivamente). Este enfoque permite no solo tratar de manera eficiente residuos que serían difíciles de depurar con otras técnicas, sino también transformarlos en gases ricos en hidrógeno, un combustible de gran interés para la energía del futuro.
El sistema se basa en un reactor tubular continuo que opera bajo condiciones de alta presión y temperatura (230-250 bar y 400-600 °C, respectivamente), optimizando la transferencia de calor entre las corrientes de oxidación y gasificación. Esto asegura la eliminación de los compuestos contaminantes y una conversión efectiva de los residuos en gases combustibles sin exceder los límites de seguridad del material del reactor, gracias a la naturaleza exotérmica de las reacciones de oxidación que precalientan la corriente a gasificar. Además, al mezclarse ambas corrientes en un punto óptimo del sistema, hace que exista interacción química entre reactivos y productos de ambas corrientes favoreciendo las reacciones que producen hidrógeno.

ESTADO DE DESARROLLO

El sistema integrado para la oxidación y gasificación en agua supercrítica está en una fase avanzada de desarrollo.
Un prototipo funcional ha sido probado con éxito, demostrando eficiencia en el manejo de residuos orgánicos con alta humedad y la generación de gases ricos en hidrógeno. Los próximos pasos incluyen pruebas piloto en un entorno industrial y estudios adicionales para mejorar su eficiencia y aplicabilidad y así poder llegar a su escalado industrial.

PALABRAS CLAVE

Oxidación supercrítica, gasificación supercrítica, residuos orgánicos, hidrógeno, valorización de residuos, reactor tubular, energía limpia.

Este desarrollo se sitúa en la intersección de la ingeniería ,química y la tecnología energética, orientado a la valorización de residuos orgánicos y biomasa húmeda.

El sistema está diseñado para ser implementado en plantas de tratamiento de residuos industriales, donde la generación de hidrógeno a partir de residuos se convierte en una alternativa viable y sostenible. Además, este sistema puede ser aplicado en procesos de producción de energía donde el hidrógeno se utiliza como combustible limpio, contribuyendo así a la transición energética hacia fuentes más sostenibles.

VENTAJAS

– Eficiencia Energética: La integración de los procesos de oxidación y gasificación en un solo sistema permite maximizar la eficiencia energética, utilizando el calor generado en la oxidación para precalentar la corriente de gasificación.
– Producción de Hidrógeno: Genera gases ricos en hidrógeno, un combustible de alta demanda en la transición hacia energías más limpias.
– Tratamiento de Residuos Orgánicos Industriales y Biomasa: Es especialmente efectivo para residuos orgánicos con alta humedad, como por ejemplo taladrinas, vinazas, lodos, alpechín, etc, que son complicados de tratar con métodos térmicos convencionales.
– Seguridad Operativa: El sistema está diseñado para mantener temperaturas seguras dentro del reactor, evitando riesgos asociados a la operación a alta presión y temperatura.

AUTORES

María Belén García Jarana; Juan Ramón Portela; Enrique Martínez de la Ossa Fernández; Jezabel Sánchez Oneto

.