Cada año se talan millones de pinos naturales para convertirlos en árboles de Navidad. Sin embargo, al final de las fiestas acaban en la basura, donde se descomponen y generan contaminación.

Un estudio reciente de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y la Universidad de Valladolid (España) ha descubierto que las agujas de pino de los árboles desechados podrían convertirse en combustibles renovables y nuevos productos.

La idea de desarrollar este proceso surgió cuando uno de los autores barría las agujas caídas de un pino desechado.

“Barriendo las agujas caídas de los árboles de Navidad después de las fiestas se me ocurrió la idea de que las agujas de los pinos también podían utilizarse como recurso para producir combustibles y productos químicos”, explica a Metro el Dr. James McGregor, profesor titular del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y supervisor de la investigación.

Las cifras de las asociaciones de árboles de Navidad de Estados Unidos indican que cada año se venden unos 40 millones de árboles para las fiestas, de los cuales 27 millones son naturales, la mayoría de los cuales acaban en la basura. Una vez en el vertedero, cada árbol libera 16 kg de gases de efecto invernadero al descomponerse, al tiempo que produce gas metano, 25 veces más potente que el dióxido de carbono.

Para resolver el problema, los científicos desarrollaron un proceso para convertir las agujas de pino desechadas en ácido fórmico, un material utilizado en pilas de combustible para almacenar y transportar hidrógeno, así como conservante de alimentos, agente antibacteriano utilizado en piensos para ganado y en la fabricación de cuero y caucho.

El proceso consiste en hacer reaccionar CO2 con agujas de pino y agua a altas temperaturas para obtener finalmente ácido fórmico.

“Descubrimos que en lugar de reaccionar el metal y el dióxido de carbono, podíamos hacer reaccionar CO2 con agujas de pino y agua a altas temperaturas y una fracción de las agujas de pino se convertía en el mismo producto que el CO2″, afirma María Andérez-Fernández, doctoranda de la Universidad de Valladolid y autora de la investigación.

El estudio sostiene que si las agujas de pino se recogieran después de Navidad y se procesaran de esta forma, los productos químicos podrían utilizarse para sustituir a otros menos sostenibles que se emplean actualmente en la industria. Mientras que la cantidad de residuos de biomasa que van a parar a los vertederos evitará que se liberen toneladas de gases de efecto invernadero cada año.

“Nuestro estudio establece una nueva estrategia de valorización del CO2 y de la biomasa residual (el proceso de reutilizar materiales de desecho y convertirlos en productos más útiles) para producir combustibles renovables y productos químicos de valor añadido, utilizando únicamente agua como disolvente y produciendo una reacción simultánea que simplifica el proceso y lo hace más eficiente”.

—  María Andérez-Fernández, estudiante de doctorado de la Universidad de Valladolid y autora de la investigación

Eliminación de árboles de Navidad

Los distintos métodos de eliminación de un árbol de Navidad pueden tener un gran impacto en su huella, según The Carbon Trust:

-Si lo replantas o lo troceas y lo esparces por el jardín, reducirás significativamente la huella de carbono hasta en un 80% (unos 3,5 kg de CO2e).

-Quemar el árbol, por ejemplo en una hoguera, emite el dióxido de carbono que almacenó durante su crecimiento, por lo que no se produce un aumento neto.

-En el caso de un árbol de Navidad de verdad -de 2 metros de altura, sin raíces-, la huella de carbono es de 16 kg de CO2e (dióxido de carbono equivalente) si acaba en el vertedero. Esto se debe a que el árbol se descompone y produce gas metano.

16

kg CO2e es la huella de carbono de cada árbol si acaba descomponiéndose en el vertedero.

ENTREVISTA

Dr. James McGregor

profesor titular del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Sheffield (Reino Unido)

P: ¿Cómo se le ocurrió la idea de utilizar árboles de Navidad para desarrollar biocombustibles?

- Mi grupo de investigación lleva varios años estudiando la producción de combustibles y productos químicos a partir de residuos de biomasa. De otro modo, estos productos se fabricarían a partir de recursos fósiles como el petróleo crudo. Entre los materiales de biomasa residual que hemos estudiado están el bagazo de caña de azúcar procedente de la producción de azúcar, el grano usado en la fabricación de cerveza y las semillas de aguacate. Un año, barriendo las agujas caídas de los árboles de Navidad después de las fiestas, se nos ocurrió que las agujas de los pinos también podían utilizarse como recurso para producir combustibles y productos químicos.

P: ¿Qué parte de los árboles puede utilizarse para este fin?

- Este proceso utiliza únicamente las agujas y convierte las sustancias químicas presentes en ellas. Sin embargo, modificando las condiciones de funcionamiento (por ejemplo, la temperatura) también sería posible convertir la fracción leñosa de los árboles. Sin embargo, esto produciría productos diferentes, uno de los cuales sería un material de carbono o carbón. En cambio, la conversión de las acículas produce compuestos como el ácido fórmico, que puede utilizarse, por ejemplo, en pilas de combustible.

P: ¿Qué productos surgen tras este proceso?

- Uno de los principales productos resultantes de la reacción entre las agujas de pino, el CO2 y el agua es el ácido fórmico. Ya se utiliza ampliamente en sectores como el textil, el farmacéutico, la fabricación de caucho y la agricultura. Y lo que es más interesante, puede utilizarse en pilas de combustible para crear una fuente de energía sostenible y renovable que reduzca nuestra dependencia de las fuentes fósiles, o como “portador de hidrógeno” en la futura economía del hidrógeno, en la que el hidrógeno se utilizará para descarbonizar la industria, el transporte, etc. Otros productos son el ácido láctico, que puede utilizarse, por ejemplo, en la fabricación de productos farmacéuticos o alimentos.

P: ¿Cómo puede ayudar su estudio a la conservación del medio ambiente?

- Al producir combustibles y productos químicos a partir de recursos renovables y sostenibles como agujas de pino y otra biomasa mediante las llamadas “biorrefinerías”, la sociedad puede dejar de depender de recursos fósiles como el petróleo y el gas natural. Además, este proceso utiliza dióxido de carbono para apoyar la conversión de las agujas de pino, proporcionando un uso constructivo para el CO2 capturado que, de otro modo, contribuiría al calentamiento global. Otra ventaja es que la reacción sólo utiliza agua como disolvente; el agua es un recurso ampliamente disponible y seguro que no consume otros recursos en su producción ni aporta peligros adicionales al proceso de fabricación. En general, procesos como éste pueden desempeñar un papel importante a la hora de abordar los principales problemas y retos medioambientales a los que se enfrenta la sociedad en la actualidad.