I+D
Abordamos en concreto la síntesis, el análisis, la simulación y la optimización de sistemas que contemplan la interconexión de los flujos de materia y energía disponibles. Entre ellos, el diseño de procesos de valorización de residuos, la aplicación de líneas de evidencia en la evaluación del riesgo y los procesos técnicos de toma de decisiones.
Gestión de la información ambiental y herramientas de apoyo a la decisión
El seguimiento ambiental produce datos. Una decisión necesita algo más estrecho: un número, una ordenación, un sí o un no. Esta línea se ocupa del paso intermedio, el de cómo se recoge, se contrasta, se almacena y se convierte la información ambiental en algo sobre lo que un gestor o un organismo regulador pueda actuar.
Los indicadores e inventarios describen los flujos de materia y energía del sistema estudiado; los modelos de escenarios estiman qué cambia si cambia un proceso o una norma. Cuando los criterios tiran en direcciones opuestas —el coste frente a las emisiones, un impacto local frente a un beneficio regional—, los métodos multicriterio mantienen visible el compromiso en lugar de enterrarlo en un único índice agregado.
Peso de la evidencia en la evaluación ambiental
Una sola medida rara vez zanja una cuestión ambiental. La química dice una cosa, un ensayo de toxicidad otra y el muestreo de campo una tercera. El peso de la evidencia consiste en poner esas líneas una junto a otra y llegar a un solo juicio que pueda defenderse línea por línea.
En la calidad de sedimentos y suelos las líneas habituales son las concentraciones de contaminantes, los bioensayos de laboratorio y el estado de la comunidad que vive en el material. Cada una se puntúa en sus propios términos antes de combinar nada. El desacuerdo entre líneas también es información: concentraciones altas sin efecto medible suelen apuntar a la biodisponibilidad; efectos sin concentraciones, a algo que el plan de muestreo dejó fuera.
Ingeniería de sistemas de procesos
El diseño de un proceso empieza como un conjunto de alternativas: qué ruta de reacción, qué separación, qué reciclar y dónde. El número de combinaciones crece deprisa, y compararlas a mano deja de funcionar justo cuando el problema se vuelve interesante. La optimización sobre una superestructura de alternativas sustituye a esa comparación.
La integración de materia y energía es la otra mitad del trabajo. El calor que sale de un equipo es calor que otro no tiene que comprar, y lo mismo vale para las corrientes de agua y de disolvente. La integración suele cambiar la ordenación de las alternativas, y por eso pertenece a la etapa de diseño y no a lo que viene después.
Valorización de residuos lignocelulósicos en biocombustibles y bioproductos
Los residuos agrícolas y forestales son baratos, abundantes y difíciles. La lignocelulosa son tres materiales en uno —celulosa, hemicelulosa y lignina— unidos lo bastante bien como para resistir casi cualquier separación barata.
El pretratamiento rompe esa estructura para que las enzimas o la química lleguen a los azúcares, y su severidad es el compromiso: poca, y el rendimiento se queda corto; mucha, y los azúcares se degradan en compuestos que luego inhiben la fermentación. La composición de la materia prima varía además con la especie, la cosecha y el almacenamiento, de modo que una ruta tiene que tolerar esa variación en vez de darla por resuelta. La fracción de azúcares se orienta a los combustibles y a las moléculas plataforma; la lignina es la pregunta difícil.
Valorización de residuos industriales mediante su incorporación a matrices cerámicas
Las cenizas, las arenas de fundición y los lodos pueden cocerse dentro de pastas de ladrillo y teja. Añadir un residuo a una mezcla arcillosa cambia tres cosas a la vez: cómo se comporta la pasta antes de la cocción, qué ocurre durante la cocción y qué hace después la pieza cocida. Las adiciones pequeñas suelen mejorar la mezcla; las mayores desplazan la porosidad y la contracción hasta que la pieza deja de cumplir la norma para la que se hizo.
En esta línea el planteamiento habitual es una serie de dosificaciones contrastadas con la resistencia mecánica, la absorción de agua y el comportamiento dimensional, con la curva de cocción como variable añadida. Los ensayos de lixiviación deciden después si los metales que aporta el residuo quedan retenidos en la estructura cocida: una ruta que supera los ensayos mecánicos y falla los de lixiviación no es una ruta de valorización.