La paja del arroz, un residuo convertible en energía renovable

La paja del arroz, un residuo convertible en energía renovable

Como cada año, tras la recolección del arroz se origina un residuo formado por las gavillas del cereal que quedan amontonadas en el campo. Se trata de la paja del arroz.

Esta paja del arroz debe retirarse antes de que se realice la gran inundación del otoño-invierno para, así, evitar que se pudra y acabe contaminando las aguas, dañando los suelos por los altos contenidos en materia orgánica y generando malos olores.

Pero la gestión de este residuo no resulta fácil.

Las primeras dificultades se encuentran en su recolección. Al tratarse de terrenos fangosos, se hace necesaria una maquinaria específica para este tipo de terrenos.

Además, con los métodos actuales de recogida, que suponen recoger y empacar cuando la paja está seca, hay que dejarla secar en el campo dos o tres días. Esto implica que, si se producen lluvias, no se podrá empacar, ni por lo tanto almacenar.

Una vez se haya logrado retirar del campo la paja del arroz, la dificultad surge en cómo aprovechar este residuo.

Su alto contenido en sílice lo hace no apto para el consumo como alimento para animales. 

También resulta dificultoso su troceado, debido al alto contenido en fibra y celulosa. Este proceso requeriría tres veces más energía que picar la paja de cualquier otro cereal.

Además, a la hora de almacenar este residuo, hay que prestar especial atención a la humedad para evitar procesos de autoignición que acaben en incendios.

Por todos estos motivos, la forma tradicional en cómo se ha abordado este problema por parte de los agricultores consiste en proceder a la quema de la paja del arroz. 

Sin embargo, esta no es una buena solución al problema.

La práctica de la quema del arroz es causa de graves problemas de contaminación por emisiones de CO2, metano (CH4), óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), hidrocarburos, dioxinas y partículas de distinta naturaleza.

Una contaminación que afecta a la salud de las poblaciones circundantes a las zonas de cultivo, provocando alta concentración de emisiones, aumento de problemas respiratorios agudos, asma o alergias en la población.

Debido a esto, las políticas de UE van dirigidas a prohibir su uso, lo que ha obligado a las administraciones autonómicas, como la de Valencia, a restringir esta práctica en los últimos años.

Entonces, ¿qué soluciones restan a la gestión del residuo de la paja del arroz?

Las soluciones alternativas deben enfocarse desde la perspectiva del desarrollo sostenible y la economía circular para que tengan viabilidad. Y una de estas soluciones es la valorización energética de este residuo, convirtiendo la paja del arroz en energía renovable.

 

De residuo orgánico a biogás 

La experiencia previa de Genia Bioenergy, en cuanto a la valorización de otros subproductos con alto contenido en lignocelulosa (madera y restos de podas), ha servido para aplicar este conocimiento en dar una solución a la gestión de la paja del arroz.

Mediante un proceso de biodigestión, la paja del arroz puede degradarse, generando biogás y digestatos. Estos últimos con potencial de uso como fertilizantes orgánicos.

Algo que ha sido validado por AINIA, desarrollando ensayos de digestión anaerobia a escala piloto para analizar el rendimiento de esta tecnología desarrollada por Genia Bioenergy, y colaborando conjuntamente en las etapas de diseño del proceso.

Aplicar la tecnología de digestión anaerobia para la valorización energética de la paja del arroz permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas del cultivo de este cereal, un ahorro en el consumo de agua y disminuir el uso de fertilizantes. 

La validación de esta tecnología, con la primera planta piloto de biogás a partir de la paja del arroz, se realizó en Silla, en las cercanías del Parque Natural de la Albufera de Valencia.

Esta planta piloto permitía procesar entre 3 y 4 toneladas de residuo al año, obteniendo biogás para ser utilizado en las explotaciones agrícolas en forma de electricidad, calor o como biocarburante para el transporte de vehículos.

Si trasladamos este ensayo a una planta de biogás con capacidad para procesar 15.000 toneladas de paja del arroz, se podrían producir unos 21 millones de kWh eléctricos cada año, el equivalente al ahorro energético de unos 2.000 hogares.

Considerando que La Albufera de Valencia tiene una superficie cultivable de 15.000 hectáreas, en las que se generan más de 90.000 toneladas de residuo de paja del arroz, aplicar la tecnología del biogás para su gestión vendría a evitar la emisión de unas 15.564 toneladas equivalentes de CO2/año, el equivalente a plantar 3.891 árboles para mitigar esas mismas emisiones.

 

subvenciones y ayudas para la gestión de residuos

 

Un biogás convertible en biometano

El biogás obtenido del tratamiento de la paja del arroz puede someterse a un proceso de depuración y enriquecimiento (upgrading) para su transformación en biometano.

Durante este proceso, se eliminan distintas impurezas, como el CO2, y se consigue que el biogás alcance una pureza media en metano cercana al 95%.

El biometano obtenido, un gas renovable de mayor calidad y de composición similar al gas natural, tiene sus mismas aplicaciones, incluida su inyección en la red gasista.

 

Inyección a la red de gas natural

Una de las ventajas de poder inyectar el biometano en la misma red gasista que el gas natural es el poder aprovechar la misma infraestructura existente. Algo que facilita su incorporación como recurso energético renovable, evitando costos añadidos y agilizando su aplicación.

En este sentido, las primeras conexiones de biometano a la red gasista existentes en España son:

  • Desde la planta de biometanización del Parque Tecnológico de Valdemingómez, en una iniciativa pública.
  • Desde la planta de producción industrial de biometano en el municipio de La Galera (Tarragona). Una iniciativa privada en acuerdo entre Enagás y las empresas Infraestructura Biometagás y Biometagás La Galera.

Por su parte, Enagás ha puesto en marcha la iniciativa Green Link para facilitar este tipo de conexiones a la red gasista de biometano y otros gases renovables, y de esta forma dar impulso al desarrollo de la economía circular, gracias a la valorización de los residuos orgánicos.

 

Proyecto Verde basado en Economía Circular

Convertir la paja del arroz de La Albufera de Valencia en biogás y biometano, dando solución a la problemática ambiental y social que genera este residuo está en camino de hacerse realidad.

La Conselleria de Agricultura, Desarrollo Rural, Emergencia Climática y Transición Ecológica se ha aliado con cuatro empresas (Enagás, Naturgy, Nedgia y Genia Bioenergy) en un proyecto para impulsar la producción de gas renovable a partir de estos residuos. 

El alcance que se pretende es dar una solución sostenible a la gestión de unas 50.000 toneladas de paja y llegar a producir 87 GWh de biogás y biometano al año, con un efecto de emisiones nulo.

Algo que equivale a más del 15% del consumo de gas natural de la ciudad de València y que ahorrará la emisión de 130.000 toneladas de CO2 a la atmósfera.

El biometano que se obtenga será inyectado en la red de distribución de Nedgia para emplearse con los mismos usos finales que el gas natural.

Este es un claro ejemplo de proyecto basado en la economía circular para la agricultura, que permite la transformación de un residuo en un recurso, al tiempo que se descarbonizan las prácticas agrícolas, cumpliendo con las directrices europeas en materia de energía y medio ambiente.

Una iniciativa pionera que podrá aplicarse en otras grandes zonas de nuestro país donde se cultiva el arroz, como el Delta del Ebro, Extremadura o las marismas del Guadalquivir, a la vez que fomenta el desarrollo económico sostenible del medio rural y la cohesión territorial en zonas con retos demográficos.

 

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