El Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT), desarrolla su actividad en el seno del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), uno de los institutos de investigación de la Universidad de Zaragoza.
Desde la fundación del grupo, en 1983, su actividad se ha centrado principalmente en la valorización de residuos mediante procesos termoquímicos. Estos procesos engloban principalmente la gasificación, pirólisis y combustión y son procesos muy importantes, tanto desde el punto de vista de generación de energía o de productos con alto valor añadido, como de valorización y eliminación de residuos. Además, el grupo ha desarrollado a lo largo de estos años otras líneas de investigación complementarias, como el aprovechamiento de residuos agroforestales en procesos de pasteado y producción de celulosa, papel y subproductos valiosos, o el proceso de obtención de biodiesel.
Asimismo, el grupo ha desarrollado una extensa actividad investigadora en el desarrollo de modelos cinéticos para procesos de combustión en fase gaseosa. Estos modelos están disponibles para su consulta y utilización en la página web del grupo (http://gpt.unizar.es).
El objetivo principal de nuestra actividad investigadora es el de contribuir al conocimiento científico de estos procesos, así como al de efectuar el desarrollo tecnológico a escalas de planta piloto y de demostración en aquellos casos en que sea viable. Por lo tanto, también se tiene como objetivo el diseño y la optimización de procesos, tanto desde puntos de vista de eficiencia y viabilidad económica, como desde el punto de vista medioambiental, y el de la seguridad. Para ello, se llevan a cabo tanto estudios experimentales como de modelado de procesos.
Línea de Investigación
Procesos y Reciclado
Desarrollo de tecnologías, basadas en procesos termoquímicos, que puedan aplicarse a escala industrial para la producción de energía y/o compuestos químicos valiosos a partir de biomasa, mediante...
Desarrollo de tecnologías, basadas en procesos termoquímicos, que puedan aplicarse a escala industrial para la producción de energía y/o compuestos químicos valiosos a partir de biomasa, mediante la combinación de gasificación con sistemas de acondicionamiento y limpieza del gas producto. En lo concerniente a las tecnologías de pirólisis, se están explorando diferentes estrategias, todas ellas destinadas a mejorar la densidad energética y las propiedades combustibles de diversos materiales que pueden ser susceptibles de valorización como biocombustibles.
La reducción de NOx originado en procesos de combustion y la minimización de otros contaminantes (SOx, hollín,…) es investigada con el objetivo de desarrollar tecnologías de combustión más limpias...
La reducción de NOx originado en procesos de combustion y la minimización de otros contaminantes (SOx, hollín,…) es investigada con el objetivo de desarrollar tecnologías de combustión más limpias y eficientes. Además, la conversión de hidrocarburos y compuestos oxigenados de interés en procesos termoquímicos es también objeto de estudio, con el fin de encontrar productos que puedan ser combustibles de origen renovable, alternativos a los fósiles y, por lo tanto, más adecuados desde el punto de vista medioambiental.
El desarrollo de modelos cinéticos para procesos de combustión se encuentra directamente relacionado con la línea de investigación inmediatamente anterior. Los modelos cinéticos ayudan a entender...
El desarrollo de modelos cinéticos para procesos de combustión se encuentra directamente relacionado con la línea de investigación inmediatamente anterior. Los modelos cinéticos ayudan a entender los mecanismos de reacción que tienen lugar en distintos procesos de combustión, y son una herramienta útil a la hora de establecer estrategias adecuadas para la minimización de contaminantes y la mejora de los procesos de combustión.
La actividad relacionada con esta línea de investigación se encuentra enfocada en la búsqueda de maneras adecuadas para valorizar distintos residuos industriales y agroforestales. El grupo ha...
La actividad relacionada con esta línea de investigación se encuentra enfocada en la búsqueda de maneras adecuadas para valorizar distintos residuos industriales y agroforestales. El grupo ha trabajado con diversos materiales tanto en el pasado como en la actualidad. Entre ellos cabe destacar: licores agotados de la industria papelera (lejías negras), lodos de depuradora, neumáticos usados, plásticos, harinas cárnicas y residuos agrícolas. Actualmente, la investigación con lodos de depuradora sigue activa, y otros residuos están siendo investigados, incluyendo el Combustible Derivado de Residuos (CDR) obtenido a partir de RSU.
El interés en diversos biocombustibles comprende un amplio intervalo de actividades y líneas de investigación dentro del GPT. La producción de biodiesel es objeto de estudio al buscar materias...
El interés en diversos biocombustibles comprende un amplio intervalo de actividades y líneas de investigación dentro del GPT. La producción de biodiesel es objeto de estudio al buscar materias primas alternativas para el proceso, tanto de origen vegetal como animal. La mejora de propiedades del biodiesel producido también es otro de los objetivos perseguidos. Para ello, se están planteando diversas estrategias, incluyendo el desarrollo de una herramienta predictiva de dichas propiedades al utilizar diversas materias primas. La investigación en hidrógeno se centra en el desarrollo de catalizadores para procesos de reformado de compuestos oxigenados con vapor de agua. Finalmente la conversión de biocombustibles se estudia en los distintos procesos termoquímicos.
Proyectos Clave
Procesos y Reciclado
Advanced Carbon Materials from Biowaste: Sustainable Pathways to Drive Innovative Green Technologies: The main objective of our proposed Innovative Training Network is to develop new scientific...
Advanced Carbon Materials from Biowaste: Sustainable Pathways to Drive Innovative Green Technologies: The main objective of our proposed Innovative Training Network is to develop new scientific knowledge, capability, technology, and commercial products for biomass-derived carbons (BCs); thus impacting the way that Europe uses and innovates with sustainable carbon materials.
This will be accomplished through outstanding research and training programmes for fourteen early-stage researchers (ESRs). Our proposed research programme is feasible given the varied expertise and knowledge of the academic and industrial participants. We expect that GreenCarbon will improve our ability to rationally design a range of functionalised BC-derived materials using different individual and synergistically coupled processes and expand their practical applications.
IP = Joan Manya.
Responsable (U. Zaragoza): Rafael Bilbao
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN,Subprograma...
Responsable (U. Zaragoza): Rafael Bilbao
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN,Subprograma INNPACTO, Ref. IPT-310000-2010-0014) Instituciones: Universidad de Zaragoza; URBASER S.A.
Descripción: El objetivo de este proyecto es el desarrollo experimental de la tecnología de gasificación para distintas fracciones de los residuos sólidos urbanos a escala de planta piloto, para la producción de gas de síntesis de alta calidad.
Periodo: 2010-2013
Responsable (U. Zaragoza): Jesús Arauzo
Entidad financiadora: CARBUROS METALICOS, S.A. (AIR PRODUCTS) Líder del...
Responsable (U. Zaragoza): Jesús Arauzo
Entidad financiadora: CARBUROS METALICOS, S.A. (AIR PRODUCTS) Líder del consorcio: ABENGOA, S.A
Descripción: El objetivo principal de este consorcio es el desarrollo de tecnologías para el diseño integral de conceptos de biorefinería, mediante la combinación de la generación de energía y la manufactura de diversos bioproductos. Esta estrategia debe de ser sostenible desde distintos puntos de vista, tanto económicos, como medioambientales y también sociales. Por ello, las diferentes soluciones propuestas se evalúan desde todos estos aspectos, garantizando que las tecnologías desarrolladas son sostenibles y económicamente viables.
Periodo: 2009 -2013
Responsable (U.Zaragoza): María U. Alzueta
Entidad financiadora: COST (Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología)...
Responsable (U.Zaragoza): María U. Alzueta
Entidad financiadora: COST (Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología) Líder del consorcio: Laboratoire des Reactions et de Genie des Procèdes (CNRS-LRGP, France)
Descripción: El GPT es miembro del Comité de Gestión de la Acción COST CM0901. El objetivo principal de esta Acción COST es el de promover el desarrollo de procesos de combustión más limpios y eficientes a través del diseño e implementación de modelos cinéticos químicos mejor definidos y más precisos. Se trata de una iniciativa de 4 años de duración con una dimensión económica de las actividades desarrolladas en el seno de la acción estimada en alrededor de 84 millones de €. La Acción empezó en Marzo de 2010 y finalizó en Abril de 2013. Puede encontrarse información adicional en el siguiente enlace: http://cost.ensic.univ-lorraine.fr/cost
Periodo: 2010-2013
Investigador Responsable: Jesús Arauzo
Entidad financiadora: CADAGUA, S.A. Instituciones: Universidad Zaragoza.
...Investigador Responsable: Jesús Arauzo
Entidad financiadora: CADAGUA, S.A. Instituciones: Universidad Zaragoza.
Descripción: CADAGUA es una compañía líder en el Mercado español de ingeniería y construcción de instalaciones de tratamiento de aguas, aguas residuals e instalaciones de desalación por ósmosis reversa. Dadas las enormes cantidades de lodos de depuradora que se generan en los tratamientos de aguas residuals, la compañía contactó con el GPT para desarrollar una tecnología de gasificación a escala de demostración/semi-industrial para la valorización de lodos de depuradora. Este contacto fructificó en una colaboración conjunta con financiación de CADAGUA para el diseño y construcción de un gasificador de lecho fluidizado con una capacidad de procesamiento de hasta 100 kg/h de lodo de depuradora desecado.
Periodo: 2000-2001
Responsable (UNIZAR): Jesús Arauzo.
Financiado por: R.I.T.E. (Japan). Participantes: Universidad Zaragoza, NREL,...
Responsable (UNIZAR): Jesús Arauzo.
Financiado por: R.I.T.E. (Japan). Participantes: Universidad Zaragoza, NREL, University of Hawai, CCUJ Foundation, AIST National Institute, Hiroshima Universty, The Chugoku Electric Power Co., Inc
Descripción: Proyecto de investigación conjunta internacional que permitió desarrollar un protocolo para alquitranes destinado a efectuar una adecuada limpieza del gas product en gasificadores de biomasa. Desarrollo de catalizadores eficientes para el craqueo de alquitranes..
Periodo: 2002 – 2004
Transferencia Tecnológica
Procesos y Reciclado
La diferencia fundamental de esta instalación frente a otros reactores de laboratorio en los que se lleva a cabo la investigación en gasificación de distintos residuos es, además de la capacidad,...
La diferencia fundamental de esta instalación frente a otros reactores de laboratorio en los que se lleva a cabo la investigación en gasificación de distintos residuos es, además de la capacidad, la autotermicidad del reactor.
Es decir, una vez iniciada la operación, el proceso de gasificación se mantiene sin necesidad de aportes externos de energía, lo que no se puede conseguir en reactores de laboratorio de menor capacidad. Esto permite realizar la investigación en condiciones similares a las que se darían en plantas de tamaño comercial, con la flexibilidad que ofrece una instalación más pequeña.
La planta ha sido diseñada, construida y actualmente es operada por el Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT), perteneciente al Instituto. La planta piloto está compuesta, además del reactor, por un sistema de arranque mediante calentamiento del aire, sistema de alimentación continuo de biomasa y sólido coadyuvante de la fluidización, un sistema de post-tratamiento catalítico a alta temperatura, para limpieza y mejora de los gases producidos, sistema de limpieza en húmedo y antorcha para la combustión de los gases. Como agente gasificante se puede utilizar aire, o aire enriquecido con oxígeno.
En esta instalación se han llevado a cabo experimentos de gasificación de fango de EDAR, compost, y RDF (fracción combustible de los residuos sólidos urbanos), estudiándose la cantidad y calidad del gas obtenido, así como los subproductos de la gasificación. La planta cuenta con todos los sistemas "on line" de seguimiento tanto de la producción de volátiles condensables (TAR), como de la composición del gas (incluido el NH3).
