INSPIRE
Valorización energética y
material integral de fitomasa residual mediante procesos bio-electroquímicos de
sostenibilidad mejorada (INSPIRE).
PID2022-141265OB-I00
Resumen
El proyecto INSPIRE propone la búsqueda de soluciones a nuevos retos ambientales y energéticos mediante procesos que integran tecnologías biológicas y electroquímicas (Ech). El principal objetivo es revalorizar materia vegetal herbácea residual (denominada en la memoria fitomasa contaminada, PPM) que se genera en emplazamientos contaminados o en procesos fitoremediación ambiental para la producción de biogás en procesos de co-digestión anaerobia (co-AD) mejorada y utilizar posteriormente el digestato de este proceso para la síntesis, mediante carbonización hidrotermal (HTC), de materiales electroquímicamente activos (EAMs) con los que llevar a cabo procesos Ech de interés energético (hidrógeno) y ambiental (procesos electroquímicos de oxidación avanzada, EAOPs).
Se propone una metodología de 6 paquetes de trabajo (WP), estando uno de ellos (WP 2) específicamente diseñado para incrementar el impacto y la internacionalización del proyecto. El WP3 evaluará el uso de PPM como materia prima para los procesos co-AD, estudiando técnicas novedosas de electro-hidrólisis y evaluando el efecto de adicionar los productos de HTC en la generación de biogás. El WP4 propone valorizar del digestato de co-AD para producir EAMs mediante HTC, adaptando las condiciones y el proceso de activación para mejorar sus propiedades electrocatalíticas. El WP5 está dedicado al uso de EAMs en la producción de H2 y el diseño de eAOPs para el tratamiento de aguas residuales. El WP6 se ha diseñado específicamente para incrementar la sostenibilidad de los procesos propuestos (aplicación de ACV y conexión con energía solar fotovoltaica). Por último, el WP 1 está destinado a la coordinación general.
El equipo está formado por 11 investigadores/as (5 del equipo de investigación y 6 del equipo de trabajo). De ellos, 7 pertenecen al laboratorio de tecnologías integradas de recuperación ambiental (EARTH) de la UCLM y 4 a entidades extranjeras. El equipo está liderado por Javier Llanos y José Villaseñor y presenta una experiencia multidisciplinar relacionada con cada uno de los WPs planteados. Para fortalecer la viabilidad del proyecto, los investigadores de entidades extranjeras presentan experiencia específica en cada uno de los WP experimentales (Jacek Dach en WP3, Conchi Ania en WP4, Erika Bustos en WP5 e Ian Vázquez en WP6).
Adicionalmente, se propone la contratación de 3 investigadores/as que desarrollarán sendas tesis doctorales. El programa de formación previsto es ambicioso e incluye su matriculación en el programa de doctorado de ingeniería química y ambiental de la UCLM, estancias de todos en centros extranjeros colaboradores, formación general asociada al programa de doctorado y formación específica, impartida por el equipo de investigación, en los temas a desarrollar en sus tesis doctorales.
Por último, el proyecto presenta un ambicioso plan de difusión tanto al público especializado (14 publicaciones y 15 asistencias a congresos) como general (página web, redes sociales, artículos en “The conversation”, charlas en zonas rurales) y presenta el apoyo de 3 entidades públicas y 3 empresas potencialmente interesadas en los resultados del proyecto, por lo que se espera que el proyecto presente un elevado impacto tanto cienfífico-técnico como social y económico.

Así, este proyecto INSPIRE pretende ser la “inspiración” de las líneas actuales del grupo EARTH en la aplicación de los principios de la economía circular y la sostenibilidad a la valorización de residuos.
Investigadores
Javier Llanos López
Catedrático UCLM
José Villaseñor Camacho
Catedrático UCLM
Francisco Jesús Fernández
Catedrático UCLM
Luis Rodríguez Romero
Catedrático UCLM
Martín Muñoz Morales
Contratado Doctor UCLM
Equipo de trabajo
Jacek Dach
Catedrático Universidad Poznan de Polonia
Concepción Ovín Ania
Directora Investigación en CNRS de Orleans
Ian Vázquez Rowe
Profesor Pontificia Universidad Católica del Perú
Ester López Fernández
Profesora asociada UCLM
Álvaro Ramírez Vidal
Profesor ayudante UCLM
Erika Bustos Bustos
Investigadora titular CIDETEQ México
EPOS
Confederación Hidrográfica del Guadiana
Mancomunidad de Servicios Gasset
Proyecto de biorefinería Clamber
ID Energy Group
Laboratorios Servier
Aquona
Paquetes de trabajo (PT)
PT1 Coordinación técnica y gestión económica.
PT2 Gestión del conocimiento, internacionalización y transferencia de tecnología.
PT3. Valorización energética de biomasa contaminada mediante procesos de biometanización mejorados
PT4. Carbonización hodrotermal de bioresiduos para la producción de materiales electroquímicamente activos (EAMs).
PT5. Aplicación de EAMs en procesos electroquímicos y bio-electroquímicos
PT6. Sostenibilidad de los materiales y tecnologías investigadas
Artículos publicados
Álvaro Ramírez, Martin Muñoz-Morales, Francisco Jesús Fernández-Morales, Javier Llanos. Innovative carbon materials from lignocellulosic wastes for electrochemical hydrogen peroxide. Journal of Environmental Chemical Engineernig. Volumen 12, Número 3, Artículo número 112985. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.112985
Álvaro Ramírez, Martin Muñoz-Morales, Ester López-Fernández, Javier Llanos. Harnessing Lignocellulosic Waste-Derived Carbon Materials for Green Electrochemical Applications. ChemElectroChem. Volumen 11, Número 15, Artículo número e202400190. Disponible en: https://doi.org/10.1002/celc.202400190
Jorge Adrián Castro-Fernández, Álvaro Ramírez, Martin Muñoz-Morales, Erika bustos-bustos, Javier Llanos. Enhancing efficiency and sustainability in water reuse through microfluidic electrochemical reactors: A mini review. ChemElectroChem. Volumen 12, Número 6, Artículo número 114240. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.114240
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