Nuevas formas de reciclar los residuos de arroz y de caña de azúcar
TU Freiberg desarrolla mantas para el control de la erosión, aditivo para el suelo
Las estrategias de reciclaje de los residuos de la producción agrícola fueron desarrolladas por científicos de la TU Bergakademie Freiberg, junto con los socios del proyecto en Vietnam y Alemania. El uso de paja de arroz y bagazo de caña de azúcar en mantas de control de la erosión es particularmente prometedor. Además, los residuos podrían utilizarse para enriquecer los nutrientes de los suelos o en forma de carbones activados.
Cartera de productos del proyecto de investigación BioMatUse: mantas para el control de la erosión, mejoradores de suelo y carbones activados en forma.
K. Schaldach/ V. Herdegen
El equipo dirigido por el Dr. Volker Herdegen y la estudiante de doctorado Katja Schaldach del Instituto de Ingeniería de Procesos Térmicos, Medioambientales y de Recursos (ITUN) ya ha probado ampliamente las mantas hechas de paja de arroz y residuos de caña de azúcar en un experimento al aire libre en un terraplén recién construido en la ciudad sajona de Freiberg. Actualmente, las mantas que utilizan los materiales alternativos también se están aplicando en zonas de la provincia vietnamita de Thanh Hoa. Si, por ejemplo, se siembran semillas de hierba sobre o debajo de las esteras, las raíces de las plantas forman una red que estabiliza el suelo a largo plazo después de la descomposición deseada de las esteras. "Las esteras de control de la erosión recientemente desarrolladas, hechas de fibras de plantas de arroz y de caña de azúcar, son muy adecuadas para prevenir la erosión de la superficie por la lluvia y el viento", resume el Dr. Volker Herdegen.
Residuos agrícolas en lugarde fibras de coco
"Para su uso en las esteras, los materiales residuales podrían sustituir completamente las fibras de coco utilizadas hasta ahora", añade Katja Schaldach. Las esteras ecológicas hechas de los residuos agrícolas producidos regionalmente se descomponen después de sólo 1 a 1,5 años, mientras que una estera hecha de fibras de coco tarda hasta 3 años. Para los productores de arroz y caña de azúcar de los países en desarrollo y emergentes, los nuevos hallazgos abren un potencial para la utilización de la biomasa no utilizada anteriormente. En la práctica diaria, los residuos se queman o se almacenan en vertederos. Dado que el cultivo de arroz y de caña de azúcar representa una gran parte de la producción agrícola en Asia, el potencial es enorme. Sólo en Vietnam se producen cada año hasta 75 millones de toneladas de residuos orgánicos procedentes de la producción de alimentos, como el arroz y el azúcar, pero también el café (fuente: "Zielmarktanalyse Vietnam", Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania).
Otras aplicaciones para las industrias de basebiológica
"En el proyecto de investigación BioMatUse, también hemos demostrado que se pueden producir mejoradores del suelo a partir de la paja del arroz y el bagazo de la caña de azúcar", explica el Dr. Volker Herdegen. Para formar estos, los ingenieros de proceso desfibraron la biomasa y la prensaron en pellets. Esos pellets no sólo tienen la capacidad de almacenar agua, sino que también pueden liberar los nutrientes contenidos en los residuos o añadidos adicionalmente al suelo durante un período de tiempo más largo, actuando así como un fertilizante de depósito.
"Cuando procesamos más adelante la biomasa desfibrada en forma de pellets y la calentamos bajo exclusión de oxígeno (pirólisis), también podemos producir carbones activados en forma de forma", explica Katja Schaldach, que está investigando intensamente el diseño del nuevo proceso para su tesis doctoral. "En nuestro laboratorio ya hemos demostrado que estos llamados adsorbentes pueden eliminar los contaminantes del agua y del aire", dice la joven científica. Según la evaluación del equipo, los recursos renovables podrían ser en el futuro una alternativa a las materias primas fósiles utilizadas hasta ahora, no sólo para la purificación del agua en los países emergentes, sino también para la bio-economía en los países industrializados.
Optimización adicional de los procesos
Mientras que las mantas de control de la erosión ya se están produciendo en cooperación con socios industriales y se están probando actualmente en su uso bajo las condiciones climáticas de Vietnam, los ingenieros de proceso de Freiberg siguen investigando a escala de laboratorio para desarrollar aplicaciones para la fertilización y la limpieza. En la actualidad, los científicos están investigando la nueva secuencia del proceso, que ofrece la posibilidad de ahorrar en aditivos y pasos intensivos en energía durante el tratamiento de seguimiento. "Por ejemplo, estamos probando cómo las biomasas pueden ser peletizadas directamente después de la desfibrilación. Además, queremos saber de qué manera se pueden pirolizar los pellets y qué efectos tiene esto en las propiedades de estos carbones activados en forma", informa Katja Schaldach.
"En relación con las tres vías de reciclaje, seguiremos en contacto con los investigadores de nuestros socios vietnamitas incluso después de la conclusión oficial del proyecto de investigación y queremos optimizar juntos el concepto de proceso", dice el Dr. Volker Herdegen.
Los investigadores han publicado ahora sus conclusiones sobre los nuevos procesos de reciclaje en el número de noviembre de la revista "Chemie Ingenieur Technik".
Antecedentes: Proyecto de investigación BioMatUse
El proyecto de investigación fue financiado de 2015 a 2019 por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania como parte del programa de financiación "Bioeconomía Internacional" y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Viet Nam (financiación para el ITUN de unos 590.000 euros). Los socios del proyecto de la TU Bergakademie Freiberg fueron las instituciones de investigación vietnamitas Academia de Ciencias Agrícolas de Vietnam, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hanoi y la empresa azucarera Lam Son Sugar Joint Stock Corporation (LASUCO) de la región de Thanh Hoa. Los socios alemanes fueron Internationale Geotextil GmbH en Schmallenberg y Twistringen y Gebrüder Jehmlich GmbH en Nossen.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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