Valorización del residuo del cultivo de arroz. Entrevista a Javier Matías (CICYTEX)

¿Qué características tiene este residuo?

El principal residuo del cultivo de arroz, es la paja. Se trata de un producto fibroso que se diferencia de la paja de otros cereales por presentar un alto contenido en sílice. 

Este presenta la dificultad en su recogida, ya que el arroz se cultiva mayoritariamente con sistema de riego por inundación y la cosecha suele ser tardía, a partir de septiembre (meses en los que las lluvias de otoño son probables), por lo que las condiciones de humedad del terreno no suelen ser las más recomendables para su empacado. 

La práctica habitual es la quema con el resultado de emisiones de GEI a la atmósfera.

¿Qué posibles soluciones hay para aprovechar este residuo?

Se trata de un residuo voluminoso. Hay que tener en cuenta que en 1 ha de arroz se pueden llegar a producir hasta 10 t de paja (en peso seco). 

En primer lugar, hay que optimizar la logística de la recolección, para poder cosechar el máximo posible de paja con la mejor calidad posible. Luego vendría la parte del uso, que puede ser múltiple.

Desde aplicaciones donde el valor del residuo sería bajo:

• Biocombustible sólido-adaptar calderas de biomasa al alto contenido en cenizas ricas en sílice
• Biocombustible de segunda generación; incorporación al suelo en otros terrenos

hasta las que persiguen obtener un producto de mayor valor añadido:

• Biomateriales
• Moléculas químicas de alto valor

Nos puedes explicar en qué consistió el proyecto Waleva. ¿A qué reto os enfrentasteis?

Este proyecto consistió en transformar la paja de arroz en materia prima de alto valor añadido, y de este modo contribuir a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de este cultivo. 

Parte de otras investigaciones donde Técnicas Reunidas (socio principal) desarrolló a escala laboratorio un proceso de obtención de ácido levulínico (molécula de alto valor añadido) a partir de la paja de arroz. El reto de Waleva consistió en escalar esta tecnología a una dimensión de planta piloto.

Se trata de una tecnología compleja y no fue sencillo encontrar los equipos necesarios a la escala con la que se pretendía trabajar. 

Por otra parte, se estudió la logística de la recogida de la paja de arroz y se determinó el potencial de producción de paja de los arrozales. Todo ello para poder hacer finalmente un estudio económico y de viabilidad de una posible planta industrial.

¿Qué solución encontrasteis al abordar el proyecto?

El proyecto se finalizó con éxito, y en el caso de existir en el futuro alguna empresa interesada en explotar esta tecnología, Técnicas Reunidas ofrece llave en mano la construcción de la industria y tecnología correspondiente.

¿Quiénes participaron en el proyecto?

Técnicas Reunidas (socio principal), CICYTEX y FEIQUE (Federación española de industrias químicas).

¿Cuál fue el trabajo de CITYTEX dentro de este proyecto?

Fuimos los responsables del estudio de logística de la recogida de la paja, así como de su caracterización química. 

Además, suministramos la paja necesaria a la planta piloto construida en las instalaciones experimentales de Técnicas Reunidas en Madrid. También participamos en la fase de difusión del proyecto.

¿Qué soluciones se plantearon en el caso concreto del residuo del arroz?

Se planteó obtener una de las biomoléculas que tenían mejores expectativas a futuro como plataforma química, es decir, que a partir de ellas se pueden sintetizar otra serie de compuestos de gran demanda:

• Fertilizantes
• Biocombustibles
• Aditivos alimentarios
• Herbicidas, etc.

¿Esta solución resolvería todo el problema de la paja del arroz o se generan otros residuos secundarios? ¿Qué solución tendrían esos segundos residuos?

Con la tecnología planteada se puede aprovechar todo, por lo que no se generarían residuos. Se obtendría un subproducto similar al carbón (biochar) con múltiples aplicaciones (biocombustible sólido, enmienda orgánica, etc).

¿Cuáles fueron las mayores dificultades a las que os enfrentasteis?

Como he comentado, la construcción de la planta piloto no fue sencilla por la complejidad de la misma. En otra escala, la recogida de la paja de arroz resultó complicada en algunas ocasiones por las malas condiciones climatológicas, pero debemos destacar el gran apoyo que hemos tenido por parte de los agricultores, en concreto de la Asociación de Agricultores de Don Benito.

¿Qué resultados finales se obtuvieron?

El proceso de escalado se desarrolló exitosamente y se realizó un cálculo de la viabilidad de la instalación industrial. Adicionalmente, se pudo conocer con mayor exactitud el volumen de paja que se produce por superficie del cultivo de arroz, y se detectaron los puntos donde habría que incidir para mejorar la eficiencia en el proceso de recogida.

¿Las soluciones encontradas son aplicables a otro tipo de residuo?

Sí, a cualquier residuo fibroso.

Actualmente, ¿qué otras líneas están desarrollando con respecto al aprovechamiento de residuos agrícolas?

En el CICYTEX, tenemos muy en cuenta el modelo de economía verde y circular que nuestra comunidad pretende seguir. 

Es por ello que, por ejemplo, en el caso de la quinoa, con la que llevo trabajando varios años, analizamos la composición de los tallos para evaluar posibles aplicaciones futuras.

El Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX) pertenece la Junta de Extremadura. Está integrado por:

• El Instituto de Investigaciones Agrarias Finca La Orden - Valdesequera
• El Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (INTAEX)
• El Instituto del Corcho, la Madera y el Carbón Vegetal (ICMC)
• Y recientemente por el Centro de Agricultura Ecológica y de Montaña (CAEM)

El Instituto de Investigaciones Agrarias Finca La Orden - Valdesequera divide su actividad en las siguientes líneas de trabajo: 

• Horticultura
• Fruticultura
• Olivicultura
• Viticultura
• Cereales
• Leguminosas
• Oleaginosas
• Y cultivos energéticos como:
  • Plagas
  • Enfermedades y malas hierbas
  • Manejo y mejora de pastos
  • Ganadería
  • Agricultura de precisión y riego

Cada área de trabajo dispone de laboratorios específicos dotados con los equipos más avanzados. 

Cuenta con dos fincas experimentales: 

• La Orden, situada en el término de Lobón, en las Vegas Bajas del Guadiana, con una superficie de 205 ha (95 de ellas de regadío y 110 de secano), estando dedicada fundamentalmente a ensayos con cultivos agrícolas
• Y la finca Valdesequera, con una superficie de 718 ha de dehesa