Con más de 17,000 ingenieros presentes en todos los sectores económicos, el Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (INSA Toulouse), es una institución pública de carácter científico, cultural y profesional, bajo la autoridad del Ministerio francés de la Enseñanza Superior, creada en 1963 y reconocida por la excelencia de su formación y de sus alumnos. Su participación en el proyecto Sudoe ECOVAL se centra en tres acciones: la optimización de la producción de ácidos grasos volátiles en biorreactores, la evaluación del potencial metanogénico de los digestatos de acidogénesis y el desarrollo de un modelo del sistema mundial de gestión de biorresiduos urbanos.
Optimización de la producción de ácidos grasos volátiles en biorreactores
En colaboración con CETAQUA, INSA Toulouse está trabajando para optimizar la producción de Ácidos Grasos Volátiles (AGV) a partir de biorresiduos. Esta producción se lleva a cabo en un biorreactor que realiza acidogénesis. Luego los AGV son extraídos y purificados para su uso comercial. INSA Toulouse utiliza un modelo de simulación dinámica del proceso de acidogénesis para describir la evolución de sustratos y productos de reacción según los parámetros operativos del proceso. Esta herramienta permite elegir las condiciones de operación que conducen a la producción más importante de AGVs y las más favorables para la comercialización. Una colaboración con la empresa Nereus condujo a la integración de las limitaciones de la recuperación de los AGV en los criterios para optimizar la producción de estos últimos.
Los avances obtenidos permiten tener en cuenta la variabilidad de los biorresiduos y las inhibiciones de determinados procesos biológicos para predecir mejor las cantidades y calidades de los productos formados.
Evaluación del potencial metanogénico de los digestatos de acidogénesis
Tras la producción de los AGV, queda un residuo material que puede recuperarse mediante metanización. INSA Toulouse está evaluando la producción de metano sobre este residuo. Está desarrollando un proceso continuo original que aumenta la producción de metano y, por lo tanto, la recuperación de biorresiduos. Este proceso se basa en un acoplamiento entre una digestión mesófila del desecho acoplada con una digestión termófila del digestato. Los avances obtenidos permiten reducir la cantidad de lodos a eliminar gracias a una degradación más profunda de los lodos mixtos. Veremos este otoño si estos resultados se pueden reproducir en residuos de lodos acidificados y luego en biorresiduos.
El desarrollo de un modelo del sistema mundial de gestión de biorresiduos urbanos
La herramienta de modelado global permite evaluar los canales de gestión de biorresiduos a nivel de ciudad. El objetivo es cuantificar la producción de biorresiduos en un territorio urbano y optimizar su recogida, transporte, tratamiento y valorización en ácidos grasos volátiles y metano. El modelado se desarrolla utilizando datos y escenarios de tres ciudades: Toulouse (Francia), Oporto (Portugal) y Palencia (España); con diferentes tamaños, planificación urbana y estrategias de recolección. Toulouse y Palencia apuestan por la recogida en puntos de entrega voluntaria (PAV) y el compostaje, mientras que Oporto ya dispone de recogida puerta a puerta.
Los tres casos de estudio se utilizan para comparar varias soluciones de tratamiento: compostaje y/o digestión anaeróbica para 2030 o producción de AGV. La comparación se realiza a partir de los balances de flujo y energía. La cooperación con otro socio (Biogroup CRETUS USC) también permite una comparación sobre la base de los impactos ambientales de los canales de gestión de biorresiduos. El modelo ya está desarrollado y se están realizando las simulaciones de los primeros escenarios.
En última instancia, esta herramienta de modelado y los resultados resultantes ayudarán a las comunidades y empresas a tomar decisiones sobre los métodos de gestión más virtuosos desde el punto de vista del impacto ambiental y la rentabilidad económica. También permitirá identificar los puntos del sector a optimizar como prioritarios.
