06/10/2016 - Tecnología catalítica para incineradoras, una opción más sostenible con el medio ambiente

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La alta generación de residuos y las limitaciones legislativas medioambientales obligan a diseñar programas de prevención, reutilización y reciclado para gestionar la basura. Sin embargo, los residuos sólidos urbanos (RSU) que no entran en estos programas son incinerados, y así pueden generar compuestos perjudiciales —óxidos de nitrógeno y dioxinas, entre otros— que se deben tratar antes de ser liberados a la atmósfera.

La doctora de la UPV/EHU Miren Gallastegi ha investigado las posibilidades de la tecnología catalítica en las plantas incineradoras de residuos sólidos urbanos, para reducir las emisiones de estos contaminantes de manera más eficiente, realizando su depuración a temperatura más reducida y, en consecuencia, de forma más amigable.

El grupo de investigación Tecnologías Químicas para la Sostenibilidad Medioambiental (TQSA) del Departamento de Ingeniería Química de la UPV/EHU investiga las tecnologías catalíticas con el fin de ofrecer alternativas más sostenibles frente a los modelos tradicionales. Hasta ahora se había observado, pero no estudiado científicamente, que es posible eliminar los óxidos de nitrógeno y destruir las dioxinas de forma independiente en dispositivos diferentes y bajo diferentes condiciones. Sin embargo, no se había constatado mediante una investigación científica en qué condiciones y cómo se pueden producir los dos procesos simultáneamente, lo que se denomina "intensificación de procesos", con el consiguiente ahorro energético.

Miren Gallastegi ha analizado el proceso conjunto, es decir, la manera de depurar de forma simultánea los óxidos de nitrógeno (NOx) y las dioxinas. Estas últimas partículas son especialmente tóxicas a bajos niveles y se generan en la combustión de residuos que llevan cloro en su composición como, por ejemplo, algunos plásticos (polímeros) que quedan fuera de la cadena de reciclaje y reutilización. En su investigación, ha sintetizado y utilizado catalizadores, tanto convencionales (basados en óxidos de vanadio, wolframio y titanio) como nuevas formulaciones alternativas (basadas en óxido de manganeso). Ha conseguido acelerar las reacciones químicas deseadas de eliminación de óxidos de nitrógeno y destrucción de dioxinas a menor temperatura y de forma más eficiente.

Tras analizar los diferentes procesos químicos que ocurren sobre el catalizador, Gallastegi ha constatado es posible por un lado reducir los óxidos de nitrógeno a nitrógeno y, por otro, destruir las dioxinas, transformándolas en compuestos gaseosos inertes. Es decir, a pesar de la distinta naturaleza química y reactividad de ambas moléculas, un mismo catalizador del tipo de los desarrollados, puede realizar al mismo tiempo los dos procesos tan distintos. Es un sistema combinado bautizado con el nombre dDiNOx (depuración conjunta de dioxinas y NOx).

En estos momentos, diez incineradoras del estado están utilizando tecnología catalítica para la transformación de los óxidos de nitrógeno en nitrógeno. Sin embargo, atrapan las dioxinas sobre filtros de carbón activo que, con posterioridad requieren gestión, tratamiento y control adicional. "La introducción de los nuevos catalizadores que hemos desarrollado y la optimización de las variables de proceso, permitiría la utilización de la infraestructura de las actuales plantas de incineración (con escasas modificaciones) para la eliminación simultánea de los contaminantes. Esta nueva disposición presenta la gran ventaja de destruir las dioxinas en lugar de su absorción y posterior gestión de los actuales filtros, que podrían eliminarse. Es una opción muy beneficiosa para el medio ambiente, que requiere escasa inversión en instalación y conlleva un importante ahorro energético", explica Miren Gallastegi.

Información complementaria

El grupo de investigación Tecnologías Químicas para la Sostenibilidad Medioambiental se dedica al desarrollo de conocimientos y tecnologías para la depuración y/o eliminación de contaminantes. Asimismo, trabaja en la mejora y optimización de los procesos productivos en el sector químico para la minimización de su impacto ambiental, potenciando la tendencia hacia una producción química caracterizada por procesos más limpios.

Miren Gallastegi Villa (Durango, 1988) es Ingeniera Química por la UPV/EHU (2011). En 2016 ha defendido la tesis internacional titulada VOx/WOx/TiO2 and alternative catalyst for the simultaneous abatement of NOx and PCDD/Fs from MWS treatment plant (VOx/WOx/TiO2 y catalizadores alternativos para la depuración simultánea de NOx y PCDD/Fs en plantas de tratamiento de RSU), dirigida por los profesores Juan Ramón González Velasco y Asier Aranzabal del Departamento de Ingeniería Química de la UPV/EHU. Su actividad investigadora está centrada en la síntesis de nuevos catalizadores alternativos más eficientes y sostenible para la depuración simultánea de NOx y dioxinas en plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU), así como en la búsqueda de las mejores condiciones en las que estas plantas deben operar para lograr los máximos rendimientos de conversión a productos inocuos.

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