De biorresiduos urbanos a fertilizante y enmienda de suelo: el potencial del biochar a partir de rechazos de compostaje

Muchas ciudades y regiones europeas llevan décadas implicadas en la valorización de los biorresiduos municipales, una práctica que hoy en día sigue necesitando de soluciones de I+D+i para garantizar que la mayoría de los biorresiduos urbanos no acaben en vertederos. La solución de valorización de biorresiduos más común es el compostaje, un proceso que genera corrientes secundarias de residuos de tamaño variable y contenido de humedad de aproximadamente el 40%. Son partículas cribadas que consisten principalmente en pequeñas ramas y fragmentos de madera, además de ocasionales partículas de plástico, vidrio y metal. Estos rechazos de compostaje suelen enviarse a vertederos o incineración, perdiendo la oportunidad de aportar su alto contenido en carbono al suelo. La pirólisis operada a temperaturas moderadas para desplazar el equilibrio termodinámico hacía la producción de sólido, es una valiosa alternativa a la incineración que permite generar biochar. Este producto mejora la estructura del suelo, sus propiedades fisiológicas, químicas y biológicas, implicando una mejor salud del mismo. Además, según la composición química de los biorresiduos de entrada y las condiciones de proceso, puede aportar otros nutrientes, tal y como hemos demostrado en este trabajo.
El presente estudio tiene como objetivo evaluar la aptitud de los rechazos de compostaje provenientes de la planta de digestión aerobia de LIPOR, empresa de gestión de residuos del área metropolitana del Gran Oporto que sirve a una población de 1 millón de personas, para la producción de biochar destinado a uso agrícola. A través de un análisis termogravimétrico se determinaron las condiciones óptimas de producción de biochar frente a gases y aceites de pirólisis, abarcando temperaturas de entre 200°C y 700°C. Asimismo, se caracterizaron las cenizas, los sólidos volátiles y totales, el carbono fijo, la humedad y el poder calorífico del biochar obtenido de las 5 muestras entregadas.
En una segunda fase, habiendo identificado las mejores condiciones de proceso en temperaturas de 300ºC, 350ºC y 400ºC y rampa de 5°C/min, se han generado 3 muestras de biochar producidas de la mezcla de las 5 muestras de rechazos entregadas. El biochar se ha caracterizado en términos de micro y macronutrientes así como de metales pesados. Estos últimos están presentes en cantidades generalmente por encima de los permitidos por el reglamento Reglamento Europeo 2019/1009, lo cual sugiere la necesidad de identificar la fuente de contaminación para mejorar el proceso y obtener un biochar seguro para el medio ambiente. Por otro lado, los resultados inherentes a la concentración de nitrógeno son muy prometedores, siendo esta de entre 2.05% y 2.38%, o sea por encima del mínimo exigido para fertilizantes orgánicos sólidos por el reglamento antes mencionado (PFC 1(A)(I)). Esta concentración de nitrógeno no es habitual en el biochar comercial y, junto a las concentraciones de potasio y de fósforo detectadas, muestra claramente el potencial del biochar procedente de rechazos de compostaje no solo como enmienda orgánica, sino como aporte de nutrientes al suelo.