Marina Santonja Colima es estudiante del máster en “Ingeniería Ambiental” y ha disfrutado de la beca de formación de la Cátedra de Cambio Climático para desarrollar la investigación: “Valorización de microplásticos mediante codigestión con fangos de depuradora”, dirigida por Joaquín Serralta Sevilla, profesor de la UPV y subdirector del IIAMA-UPV.
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¿Cuáles han sido los objetivos principales de la investigación desarrollada?
El objetivo principal de la investigación se ha centrado en la valorización de bioplásticos mediante co-digestión anaerobia en estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR).
En este estudio se ha empezado a trabajar con el PLA (ácido poliláctico), puesto que es el bioplástico con mayor presencia en el mercado y, por tanto, el que representa una mayor fracción de residuo bioplástico en las plantas de gestión de residuos.
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¿Qué trabajo has realizado?
Durante el tiempo que he estado participando en la investigación, he llevado a cabo varias actividades. He participado en ensayos para pretratar el PLA y aumentar su biodegradabilidad en condiciones anaerobias, así como la correspondiente optimización del pretratamiento.
“El PLA es un bioplástico caracterizado como biodegradable, sin embargo, en un digestor anaerobio es un compuesto recalcitrante”
El PLA es un bioplástico caracterizado como biodegradable, sin embargo, en un digestor anaerobio es un compuesto recalcitrante. Mediante un pretratamiento termo alcalino, el PLA se degrada en las condiciones normales de un digestor en una EDAR (35ºC y tiempo de retención de 20 días).
Asimismo, también he realizado varias tareas relacionadas con la operación en continuo de dos reactores a escala laboratorio en paralelo. El objetivo de esta tarea es evaluar la viabilidad de co-digerir PLA junto con fangos de EDAR y determinar su efecto sobre la producción de metano y la calidad del digestato obtenido.
“Aunque el PLA sea un bioplástico catalogado como biodegradable, no se degrada en las condiciones normales de un digestor anaerobio de una EDAR”
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¿Cuáles han sido las principales resultados y conclusiones alcanzadas?
Con este estudio se ha llegado a la conclusión de que, aunque el PLA sea un bioplástico catalogado como biodegradable, no se degrada en las condiciones normales de un digestor anaerobio de una EDAR y, por tanto, necesita de un pretratamiento previo a su entrada en el digestor.
Por ello, se estudió el potencial de los pretratamientos termofísico, termoquímico y termoenzimático. Basándose en las tasas de biodegradabilidad del PLA obtenidas, se ha observado que el pretratamiento óptimo es el termoquímico.
“A escala de laboratorio, la co-digestión de fangos de EDAR con PLA pretratado permite la degradación completa del PLA incrementando en un 50% la producción de metano”
Éste consiste en someter al PLA a temperatura y a una disolución básica con hidróxido sódico donde se busca que el PLA se hidrolice en monómeros de ácido láctico, los cuales son fácilmente disponibles para las bacterias, las cuales toman el ácido láctico, lo convierten en acetato y este es transformado en metano. Tras una optimización de este pretratamiento, se han determinado las condiciones óptimas tanto en términos de biodegradabilidad como desde una perspectiva económica.
Además, se ha comprobado a escala de laboratorio que la co-digestión de fangos de EDAR con PLA pretratado permite la degradación completa del PLA incrementando en un 50% la producción de metano.
“Gracias a la beca he podido profundizar en la problemática relacionada con la contaminación causada por los plásticos de origen fósil”
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Personalmente, ¿qué has aprendido con la realización de la beca de prácticas?
Con esta beca, he podido conocer y profundizar en la problemática relacionada con la contaminación causada por los plásticos de origen fósil, sobre todo, el impacto y destino que tienen los microplásticos en las EDAR. Asimismo, he podido aprender sobre la búsqueda de una alternativa frente a esta problemática como pueden ser los bioplásticos.
Por otra parte, he podido conocer cómo se trabaja en un laboratorio relacionado con el tratamiento de las aguas residuales.
En concreto, he podido aprender a realizar gran número de actividades, por ejemplo, la caracterización físico-química de los fangos de entrada y salida de los digestores a escala laboratorio, así como la determinación de la concentración de metano en el biogás producido mediante un cromatógrafo de gases.
“El trabajo busca encontrar una alternativa sostenible para la gestión de los residuos bioplásticos, de forma que puedan integrarse en los procesos de digestión anaerobia”
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¿Cómo contribuye tu trabajo a mejorar nuestra adaptación al cambio climático?
Con este estudio, se busca encontrar una alternativa sostenible para la gestión de los residuos bioplásticos, de forma que puedan integrarse en los procesos de digestión anaerobia. Además, con esta alternativa, no solamente se consigue la eliminación de los residuos de bioplásticos de forma controlada, ya que se dos subproductos de gran valor como el metano, que actúa como vector energético renovable, y el digestato estabilizado, que puede empelarse en actividades agrícolas.
“Deberíamos reducir el uso de plásticos convencionales y en aquellas aplicaciones posibles, sustituirlos por bioplásticos”
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Por último, ¿qué medidas se deberían articular para ayudar a mitigar el cambio climático en tu ámbito de estudio?
Una de las medidas que se podrían implementar podría ser la realización de una gestión de residuos de forma correcta, alineada con las pautas de la economía circular, de forma que no exista contaminación del medio ambiente por estos materiales, los cuales, la gran mayoría actualmente acaban en el vertedero.
Del mismo modo, se debería reducir el uso de plásticos convencionales y en aquellas aplicaciones posibles, sustituirlos por bioplásticos y gestionar correctamente los bioplásticos mediante valorización anaerobia, incrementando la producción de metano.