Proceso y productos finales obtenidos
- La biomasa forestal se ha transformado mediante el proceso de la pirólisis y se ha obtenido biochar (sólido) y bio-oil (líquido), con diferentes usos según sus propiedades.
- Se ha observado que para producir bio-oil y para obtener compuestos de interés de mayor calidad y biochar a partir de biomasa forestal la temperatura óptima es de 450 °C. Por el contrario, para la producción de bioestimulantes a partir de la fracción sólida, de interés en la agricultura, la temperatura óptima ha sido de 300 °C.
- Los productos obtenidos del bioaceite a 450 °C con pino carrasco han sido compuestos antioxidantes (4 g por kilogramo de biomasa), azúcares (11 g por kilogramo de biomasa), ácidos (35 g por kilogramo de biomasa) y resinas fenólicas.
- Se ha desarrollado con éxito un proceso integral multiobjetivo de extracción y separación basado en técnicas de biorrefinería de compuestos de valor añadido a partir del bio-oil, de forma que con un solo proceso se puede obtener todos los productos químicos descritos, con una pureza igual o superior a la esperada.
- El biochar generado en este proceso ha demostrado no tener ningún efecto inhibidor de la actividad microbiana en el suelo, por lo que puede utilizarse como estructurante del suelo y con interés para la retención de agua. Este biochar también puede utilizarse como biocombustible con un rango de poder calorífico inferior, entre 23 y 30 MJ/kg.
- Los bioestimulantes obtenidos a partir de la biomasa forestal torrefacta a 300 °C son de alta calidad y todavía tienen margen de mejora. Sus propiedades son similares a los bioestimulantes obtenidos a partir de compost vegetal.
Eficiencia de los distintos tipos de biomasa forestal testada
- De los distintos tipos de biomasa forestal procesada en el proyecto, se han obtenido cantidades similares de compuestos de interés. Por tanto, se puede concluir que no hay diferencias importantes entre las especies arbóreas de maderas duras o blandas, ni entre estas y las especies arbustivas.
- Esto sugiere, por un lado, la viabilidad del uso de todas las especies forestales testadas en este tipo de biorrefinería y, por otro, la posibilidad de mezclarlas y dar salida a biomasa de difícil aprovechamiento alternativo, tales como i) matorral o arbolado pequeño con corteza y hojas procedente de desbroces o claras de repoblado,ii) leña (madera y corcho) procedente de cortas de selección en alcornocales o iii) madera mezclada de diferentes especies y características procedente de actuaciones posperturbación que generan poco volumen de madera.
- Entre las especies arbóreas estudiadas, los pinos (sobre todo el pino carrasco) han sido los mejores para la producción de compuestos antioxidantes (como el guayacol, catecol, fenol y vanilina, entre otros). El castaño y el alcornoque son los que han dado mejores resultados en la producción de extractos húmicos como estimulantes de la actividad microbiana del suelo y del crecimiento vegetal. Las especies arbustivas, como el brezo, han dado muy buenos resultados, sobre todo en lo que se refiere a la producción de ácidos, como el ácido acético.
Rendimiento e impacto de la extracción de biomasa forestal
- El aprovechamiento de la biomasa en biorrefinerías puede justificar la extracción parcial de la biomasa procedente de tratamientos de adaptación/restauración, biomasa que, en muchas ocasiones, queda troceada en el bosque.
- Es importante que en la extracción de biomasa para biorrefinería en bosques adultos se dejen las copas en el bosque, ya que la copa (ramas y hojas) contiene un 60% del nitrógeno y potasio de la parte aérea y hasta un 50% del fósforo, de muy difícil recuperación natural. Solo la extracción de biomasa de regenerado de pino carrasco o matorral se hace a matarrasa y se extrae al individuo entero, pero el aprovechamiento se concentra en las zonas accesibles (franjas a ambos lados de los caminos), lo que a escala de rodal representa un 10 % de la biomasa total y contribuye, a su vez, a la prevención de los incendios forestales.
- Los cuellos de botella del aprovechamiento de biomasa procedente de actuaciones de adaptación/restauración son los bajos rendimientos por hectárea (el rendimiento medio en los rodales demostrativos ha sido de 13 t/ha) y los altos costes de extracción, que actualmente es manual. Las fichas que complementan este documento detallan los valores obtenidos en los distintos rodales demostrativos.
- Tras las actuaciones, las existencias de carbono aéreo son, lógicamente, menores debido a la corta y extracción de parte de la biomasa, pero la reducción en las existencias de CO2 solo se puede contabilizar como emisión neta de CO2 si a corto plazo el material se destina a biocombustible. Se espera un efecto sumidero de CO2 a causa de un aumento del crecimiento como consecuencia del tratamiento, pero todavía es imperceptible por el poco tiempo transcurrido.
- Una gestión forestal que se acompañe de la valorización del patrimonio socioecológico histórico (tangible e intangible) ligado a ese bosque puede promover los Servicios Ecosistémicos Culturales que ofrecen las fincas forestales. En este sentido, acciones como el mantenimiento de expresiones orales o conocimiento tradicional sobre el bosque y su gestión fomentan la transmisión de conocimiento, que es a su vez una estrategia de resiliencia.
Rendimiento e impacto de la biorrefinería
- Para que la biorrefinería empiece a ser rentable, es necesaria una alimentación de 1-2 t de astilla/hora, lo que supone aproximadamente de 6000 a 10.000 t de biomasa al año. El escenario óptimo sería hacer rentable la biorrefinería con plantas pequeñas (microbiorrefinerías) lo cual permitiría reducir los costes y el impacto del transporte, y abriría la puerta a la posibilidad de que la planta fuera móvil.
- Tanto para mejorar la rentabilidad económica como para reducir el impacto ambiental de todo el proceso, habría que optimizar las operaciones de extracción de la biomasa y su transporte, lo que implica situar las biorrefinerías de forma estratégica en el territorio y optimizar las operaciones de pretratamiento (almacenamiento y segundo astillado) y la carga de producto a procesar.
- Dentro de los costes operativos de la biorrefinería, el coste más elevado es la compra de biomasa seguido del coste de electricidad. El alto consumo de electricidad dificulta su ubicación en zonas con difícil acceso a la red y hay que explorar alternativas para generar energía como el uso de la propia biomasa o el biochar o la energía solar.
- Buscar la producción de bio-oil a partir de la biomasa tiene sentido, desde el punto de vista ambiental. La biorrefinería, con una temperatura de pirólisis de 400°C, ha resultado ser una alternativa viable y sostenible: la producción de bio-oil y ácidos es 3,7 veces menos impactante que la producción combinada de los mismos productos mediante procesos industriales. En cuanto a emisiones de CO2eq, el impacto global es de 0,5 kg de CO2 eq/kg de biomasa entrada para la mayoría de los productos, con la mayor parte asociada al astillado, seguido de los trabajos forestales y el transporte.
- Complementar la venta de los productos generados con la posibilidad de vender créditos de CO2 ligados a la producción de biochar como sumidero de carbono puede contribuir a mejorar la rentabilidad de la biorrefinería y su impacto global.
Procés i productes finals obtinguts
- La biomassa forestal s’ha transformat mitjançant el procés de la piròlisi i s’ha obtingut biochar (sòlid) i bio-oli (líquid), amb diferents usos segons les seves propietats.
- S’ha observat que la temperatura òptima per produir bioolis i per obtenir compostos d’interès de major qualitat i biochar (biocarbó), a partir de biomassa forestal, són els 450º C. En canvi, per a la producció de bioestimulants a partir de la fracció sòlida, d’interès en l’agricultura, la temperatura òptima ha estat de 300º C.
- Els productes obtinguts del bio-oli a 450º C han estat compostos antioxidants (polifenols) (5 g per kg de biomassa), sucres (10 g per kg de biomassa), àcids (25 g per kg de biomassa) i resines fenòliques. El producte final de major valor afegit són els sucres, tant per la quantitat que se n’obté com per l’alt preu de mercat.
- S’ha desenvolupat amb èxit un procés integral multiobjectiu d’extracció i separació basat en tècniques de biorefineria de compostos de valor afegit a partir del bio-oil, pel que amb un sol procés es pot obtenir tots els productes químics descrits, amb una puresa igual o superior a l’esperada.
- El biochar generat en aquest procés ha demostrat no tenir cap efecte inhibidor de l’activitat microbiana al sòl, per la qual cosa pot utilitzar-se com a estructurant del sòl i amb interès per a la retenció d’aigua. Aquest biochar també es pot utilitzar com a biocombustible amb un rang de poder calorífic inferior entre 23 i 30 MJ/kg.
- Els bioestimulants obtinguts a partir de la biomassa forestal torrefacta a 300º C són d’alta qualitat i similars als obtinguts a partir de compost vegetal.
Eficiència dels diferents tipus de biomassa forestal testada
- Dels diferents tipus de biomassa forestalprocessada en el projecte, s’han obtingut quantitats similars de compostos d’interès. Per tant, es pot concloure que no hi ha diferències importants entre les espècies arbòries de fustes dures o toves, ni entre aquestes ni les espècies arbustives.
- Això suggereix, d’una banda, la viabilitat de l’ús de totes les espècies forestals testades en aquest tipus de biorefineria, i, de l’altra, la possibilitat de barrejar-les i de donar sortida a biomassa de difícil aprofitament alternatiu, com ara i) matollar o arbrat petit amb escorça i fulles procedent d’estassades o aclarides de plançoneda, ii) suro pelut (fusta i suro) procedent de tallades de selecció en suredes, o iii) fusta barrejada de diferents espècies i característiques procedent d’actuacions postpertorbació que generen poc volum de fusta.
- Entre les espècies arbòries estudiades, els pins (sobretot el pi blanc) han estat els millors per a la producció de compostos antioxidants (com el guaiacol, catecol, fenol i vanil·lina, entre d’altres). El castanyer i l’alzina surera són els que han donat millors resultats en la producció d’extractes húmics com a estimulants de l’activitat microbiana del sòl i del creixement vegetal. Les espècies arbustives, com el bruc, han donat molts bons resultats, sobretot pel que fa a la producció d’àcids, com ara l’àcid acètic.
Rendiment i impacte de l’extracció de biomassa forestal
- L’aprofitament de la biomassa en biorefineries pot justificar l’extracció parcial de la biomassa procedent de tractaments d’adaptació/restauració, biomassa que, en moltes ocasions, queda trossejada al bosc.
- És important que en l’extracció de biomassa per biorefineria en boscos adults es deixin les capçades al bosc, ja que la capçada (branques i fulles) conté un 60% del nitrogen i potassi de la part aèria i fins a un 50% del fòsfor, de molt difícil recuperació natural. Només en l’extracció de biomassa de regenerat de pi blanc o matollar es proposa arreu i amb l’extracció de l’individu sencer, però l’aprofitament es concentra a les zones accessibles (franges a banda i banda dels camins), cosa que a escala de rodal representa un 10% de la biomassa total i contribueix, alhora, a la prevenció dels incendis forestals.
- Els colls d’ampolla de l’aprofitament de biomassa procedent d’actuacions d’adaptació/restauració són els baixos rendiments/ha (el rendiment mitjà als rodals demostratius ha estat de 13 t/ha) i els alts costos d’extracció, que actualment és manual. Caldria compensar els baixos rendiments en tones, per exemple, reduint els costos de transport amb biomassa local, de proximitat a la planta, o amb l’ús combinat de biomassa procedent d’altres actuacions més productives.
- Després de les actuacions, l’estoc de carboni aeri és, lògicament, menor a causa de la tallada i extracció de part de la biomassa, però la reducció en l’estoc de CO2 només es pot comptabilitzar com a emissió neta de CO2 si a curt termini el material es destina a biocombustible. S’espera un efecte embornal de CO2 a causa d’un augment del creixement com a conseqüència del tractament, però encara és imperceptible pel poc temps transcorregut.
- Una gestió forestal que s’acompanyi de la valorització del patrimoni socioecològic històric (tangible i intangible) lligat a aquell bosc pot promoure els Serveis Ecosistèmics Culturals que ofereixen les finques forestals. En aquest sentit, accions com ara el manteniment d’expressions orals o coneixement tradicional sobre el bosc i la seva gestió fomenten la transmissió de coneixement, que és alhora una estratègia de resiliència.
Rendiment i impacte de la biorefineria
- Perquè la biorefineria comenci a ser rendible, cal una alimentació d’1-2 t d’estella/hora, cosa que suposa aproximadament de 6.000 a 10.000 t de biomassa a l’any. L’escenari òptim seria fer rendible la biorefineria amb plantes petites, fet que permetria reduir els costos, operatius i d’inversió inicial, i l’impacte del transport i obriria la porta a la possibilitat que la planta fos mòbil.
- Tant per millorar la rendibilitat econòmica com per reduir l’impacte ambiental de tot el procés, caldria optimitzar les operacions d’extracció de la biomassa i el seu transport, fet que passa per situar les biorefineries de manera estratègica al territori i optimitzar les operacions de pretractament (emmagatzematge i segon estellat) i la càrrega de producte a processar.
- Dins dels costos operatius de la biorefineria, el cost més elevat és la compra de biomassa seguit del cost d’electricitat. L’alt consum d’electricitat en dificulta la ubicació en zones amb difícil accés a la xarxa i cal explorar alternatives per generar energia com ara l’ús de la pròpia biomassa o el biocarbó o l’energia solar.
- Buscar la producció de biooli a partir de la biomassa té sentit, des del punt de vista ambiental. La biorefineria, amb una temperatura de piròlisi de 400° C, ha resultat ser una alternativa viable i sostenible: la producció de bio-oil i àcids és 3,7 vegades menys impactant que la producció combinada dels mateixos productes mitjançant processos industrials. Quant a emissions de CO2eq, l’impacte global és de 0,5 kg de CO2 eq/kg de biomassa entrada per a la majoria dels productes, amb la major part associada a l’estellat, seguit dels treballs forestals i el transport.
- En funció de com s’acabi tancat el 2026 la regulació europea de certificació d’emissions de CO2, podria ser factible complementar la venda dels productes generats amb la venda de crèdits de CO2, lligats a la producció de biochar com a embornal de carboni, el que contribuiria a millorar la rendibilitat de la biorefineria i el seu impacte global.
Process and final products obtained
- The forest biomass has been transformed through the process of pyrolysis, and biochar (solid) and bio-oil (liquid) have been obtained, with different uses depending on their properties.
- The optimum temperature for producing bio-oils, higher quality useful compounds and biochar from forest biomass was found to be 450 °C. The optimum temperature for the production of biostimulants used in agriculture from the solid fraction, however, is 300 ºC.
- The products obtained from the bio-oil at 450 °C from Aleppo pinewere antioxidants (4 g per kg biomass), sugars (11 g per kg biomass), acids (35 g per kg biomass) and phenolic resins. The end product with the highest added value is the sugars, both in terms of the quantity obtained and their high market price.
- A comprehensive multi-objective extraction and separation process based on biorefinery techniques of value-added compounds from bio-oil has been successfully developed, so that with a single process all the chemicals described can be obtained, with a purity equal to or higher than expected.
- The biochar generated in this process has been shown to have no inhibitory effect on microbial activity in the soil and can therefore be used as a soil structuring agent or for water retention. This biochar can also be used as biofuel with a low calorific value range of 23-30 MJ/kg.
- The bio-stimulants obtained from torrefied forest biomass at 300 °C are of high quality and could be improved further. Their properties are similar to biostimulants obtained from plant compost.
Efficiency of the different types of forest biomass tested
- Similar amounts of useful compounds were obtained from the different types of forest biomass processed during the project. It can therefore be concluded that there are no major differences between hardwood and softwood tree species, or between these and shrub species.
- This implies that, firstly, it is viable to use all the forest species tested in this type of biorefinery and, secondly, that they could be mixed, thereby exploiting biomass with few alternative uses such as i) brush and small trees with bark and leaves from undergrowth or sapling thinning operations, ii) unstripped cork oak (wood and cork) from selective cutting operations, or iii) mixed wood of different species and types from post-disturbance measures that generate small volumes of wood.
- Among the tree species studied, pine (especially Aleppo pine) were the best for producing antioxidant compounds (such as guaiacol, catechol, phenol and vanillin). Chestnut and cork oak gave the best results for the production of humic extracts used to stimulate soil microbial activity and plant growth. Shrub species such as erica were very good for producing acids such as acetic acid.
Yields and impact of forest biomass extraction
- The use of biomass in biorefineries can make the partial extraction of biomass from adaptation/restoration measures viable. This biomass is often left chopped up in the forest.
- The obstacles to using biomass from adaptation/restoration measures are the low yields/ha (the average yield in the demonstration stands was 13 t/ha)and the high cost of extracting it, which is currently done manually. The data sheets complementing this document give details of the values obtained from the different demonstration stands.
- When extracting biomass for biorefinery use in mature forests it is vital that the crowns are left in place, as the crown (branches and leaves) contains 60% of the nitrogen and potassium in the aerial part of the tree and up to 50% of the phosphorus, which is very difficult to recover naturally. Biomass from regenerated Aleppo pine or brush is extracted in many places, with the removal of the whole tree. However, harvesting is concentrated in accessible areas (strips along the sides of roads), which at stand scale represents 10% of the total biomass. It also contributes to preventing forest fires.
- These operations logically reduce the above-ground carbon stock due to the cutting and removal of part of the biomass. However, the reduction in CO2 stocks can only be counted as a net CO2 emission if the material is used for biofuel in the short term. A CO2 sink effect is likely, due to increased growth following the measures, but this remains imperceptible over the short periods involved.
- Forestry management that also exploits the historical socio-ecological heritage (tangible and intangible) of the forest can help strengthen the Cultural Ecosystem Services that forestry estates provide. Measures involving the preservation of oral lore and traditional knowledge about forests and how to manage them help foster the transmission of knowledge, while serving as a strategy to promote resilience.
Biorefinery yields and impact
- For the biorefinery to be profitable, inputs of 1-2 t of woodchips per hour are needed, approximately 6,000 to 10,000 t of biomass per year. The optimal scenario would be to make the biorefinery profitable with small plants that use less than 1 tonne per hour (microbiorefineries). This would reduce the cost and impact of transport, while there is also the possibility of the plant being mobile.
- Within the operating costs of the biorefinery, the highest cost is the purchase of biomass followed by the cost of electricity. The high consumption of electricity makes it difficult to locate them in areas with difficult access to electricity and it is necessary to explore alternatives to generate energy such as the use of biomass, biochar or solar energy.
- Biomass extraction and transport operations must be optimised to improve the profitability of the whole process while also reducing its environmental impact. This involves finding strategic locations for the biorefineries and optimising pre-treatment operations (storage and second chipping) and the loading of the product to be processed.
- . The biorefinery, with a pyrolysis temperature of 400° C, has turned out to be a viable and sustainable alternative: the production of bio-oil and acids is 3.7 times less impactful than the combined production of the same products through industrial processes. The overall impact in terms of CO2 eq emissions is 0.5 kg CO2 eq/kg biomass input for most products, with the largest proportion associated with chipping, followed by forestry work and transport.
- The profitability of the biorefinery and its overall impact could be further improved if the sale of the products generated were to be complemented by the potential sale of CO2, credits linked to the production of biochar as a carbon sink.
próximamente…
pròximament….
comming soon…
Dissemination
El projecte de biorefineria del CTFC de Solsona obre les portes al públic (Regió 7 | 19/09/2023). LINK
Biorefineria al Solsonès per impulsar la gestió forestal (TV3 | 07/03/2023). LINK
Nace en Solsona una biorrefinería móvil que reaprovecha la biomasa forestal (La Vanguardia | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (Nació | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (324.cat | 10/02/2023). LINK
Experts aposten per convertir la biomassa en un material químic (Regió 7 | 10/02/2023). LINK
The publication of the LIFE BIOREFFORMED project in the Silvicultura magazine in the fall 2022, a technical magazine for the forest sector, pages 12-17 (attached in the Annex).
LIFE BIOREFFORMED has been presented in the 30th European Biomass Conference & Exhibition (9-12 May 2022, held online due to COVID restrictions), with a poster, a scientific paper (attached in the Annex) and a 3-minute presentation: Mora, M. (2022). Development of a process for separating value-added compounds from pine wood bio-oil as a preliminary step to a biorefinery. In P.F. Chevet, N. Scarlat, A. Grassi (Ed.). 30th European Biomass Cinference: Setting the course for biobased economy, Online, 9-12 May 2022 (pp. 1111-1114). ETA-Florence Renewable Energies. LINK
Video presentation of the LIFE BIOREFFORMED under the Europe’s Corner during the “Nit Europea de la Recerca” (Europe’s research night) (24/09/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Agenda Pública (public agenda) of the EL PAÍS magazine with the article “The eco-design, transformative element for a sustainable and circular economy.” (28/07/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Renewable Energy Magazine with the article “Idyll kept between bioenergy and Spanish Life projects.” (23/11/2020). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the 20 minutos magazine with the article “The 28th Spanish green projects which will receive funding from Brussels: from the brown bear resilience to eggshell tile making.” (19/11/2020). LINK
Dissemination
El projecte de biorefineria del CTFC de Solsona obre les portes al públic (Regió 7 | 19/09/2023). LINK
Biorefineria al Solsonès per impulsar la gestió forestal (TV3 | 07/03/2023). LINK
Nace en Solsona una biorrefinería móvil que reaprovecha la biomasa forestal (La Vanguardia | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (Nació | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (324.cat | 10/02/2023). LINK
Experts aposten per convertir la biomassa en un material químic (Regió 7 | 10/02/2023). LINK
The publication of the LIFE BIOREFFORMED project in the Silvicultura magazine in the fall 2022, a technical magazine for the forest sector, pages 12-17 (attached in the Annex).
LIFE BIOREFFORMED has been presented in the 30th European Biomass Conference & Exhibition (9-12 May 2022, held online due to COVID restrictions), with a poster, a scientific paper (attached in the Annex) and a 3-minute presentation: Mora, M. (2022). Development of a process for separating value-added compounds from pine wood bio-oil as a preliminary step to a biorefinery. In P.F. Chevet, N. Scarlat, A. Grassi (Ed.). 30th European Biomass Cinference: Setting the course for biobased economy, Online, 9-12 May 2022 (pp. 1111-1114). ETA-Florence Renewable Energies. LINK
Video presentation of the LIFE BIOREFFORMED under the Europe’s Corner during the “Nit Europea de la Recerca” (Europe’s research night) (24/09/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Agenda Pública (public agenda) of the EL PAÍS magazine with the article “The eco-design, transformative element for a sustainable and circular economy.” (28/07/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Renewable Energy Magazine with the article “Idyll kept between bioenergy and Spanish Life projects.” (23/11/2020). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the 20 minutos magazine with the article “The 28th Spanish green projects which will receive funding from Brussels: from the brown bear resilience to eggshell tile making.” (19/11/2020). LINK
Dissemination
El projecte de biorefineria del CTFC de Solsona obre les portes al públic (Regió 7 | 19/09/2023). LINK
Biorefineria al Solsonès per impulsar la gestió forestal (TV3 | 07/03/2023). LINK
Nace en Solsona una biorrefinería móvil que reaprovecha la biomasa forestal (La Vanguardia | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (Nació | 10/02/2023). LINK
Neix a Solsona una biorefineria mòbil per convertir la biomassa forestal que no s’aprofita en productes químics (324.cat | 10/02/2023). LINK
Experts aposten per convertir la biomassa en un material químic (Regió 7 | 10/02/2023). LINK
The publication of the LIFE BIOREFFORMED project in the Silvicultura magazine in the fall 2022, a technical magazine for the forest sector, pages 12-17 (attached in the Annex).
LIFE BIOREFFORMED has been presented in the 30th European Biomass Conference & Exhibition (9-12 May 2022, held online due to COVID restrictions), with a poster, a scientific paper (attached in the Annex) and a 3-minute presentation: Mora, M. (2022). Development of a process for separating value-added compounds from pine wood bio-oil as a preliminary step to a biorefinery. In P.F. Chevet, N. Scarlat, A. Grassi (Ed.). 30th European Biomass Cinference: Setting the course for biobased economy, Online, 9-12 May 2022 (pp. 1111-1114). ETA-Florence Renewable Energies. LINK
Video presentation of the LIFE BIOREFFORMED under the Europe’s Corner during the “Nit Europea de la Recerca” (Europe’s research night) (24/09/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Agenda Pública (public agenda) of the EL PAÍS magazine with the article “The eco-design, transformative element for a sustainable and circular economy.” (28/07/2021). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the Renewable Energy Magazine with the article “Idyll kept between bioenergy and Spanish Life projects.” (23/11/2020). LINK
LIFE BIOREFFORMED mention under the 20 minutos magazine with the article “The 28th Spanish green projects which will receive funding from Brussels: from the brown bear resilience to eggshell tile making.” (19/11/2020). LINK
Documentos técnicos
Boletines
Posters
Cartel
Folletos
Documents tècnics
Butlletins
Pòsters
Cartell
Fulletons
Technical documents
Newsletters
Posters
Roll up
Brochures
Consorci Centre de Ciència i Tecnologia Forestal (CTFC) – Coordinador.
Centre de la Propietat Forestal (CPF) – Socio.
Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) – Socio.
Energies Tèrmiques Bàsiques SL (ENERGBAS) – Socio.
Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) – Socio.
Cofinanciador
Diputació de Barcelona (DIBA)
Consorci Centre de Ciència i Tecnologia Forestal (CTFC) – Coordinador.
Centre de la Propietat Forestal (CPF) – Soci.
Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) – Soci.
Energies Tèrmiques Bàsiques SL (ENERGBAS) – Soci.
Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) – Soci.
Co-finançador
Diputació de Barcelona (DIBA)
LIFE
Biorefformed
Implantación de una biorrefinería mediterránea para impulsar la gestión forestal sostenible a través de la obtención de productos de valor añadido.
LIFE19 ENV/ES/000544
el proyecto
LIFE BIOREFFORMED
El proyecto LIFE BIOREFFORMED tiene por objetivo la gestión sostenible de los bosques mediterráneos a través de la optimización de una biorrefinería usando torrefacción y pirólisis. Esto dará como resultado la producción de químicos renovables y biocombustibles a partir de la biomasa forestal.
El proyecto tiene una duración de 4 años (hasta 2024), como parte de la línea de ayuda europea LIFE Resource Efficiency, including soil and forest and green and circular economy.
LIFE
Biorefformed
Implantació d’una biorefineria mediterrània per impulsar la gestió forestal sostenible a través de l’obtenció de productes de valor afegit
LIFE19 ENV/ES/000544
el projecte
LIFE BIOREFFORMED
El projecte LIFE BIOREFFORMED té per objectiu la gestió sostenible dels boscos mediterranis a través d’una biorefineria emprant torrefacció i piròlisi per a obtenir productes químics renovables i biocombustibles a partir de la biomassa forestal.
El projecte té una durada de 4 anys (fins 2024), dins la línia d’ajuda europea LIFE Resource Efficiency, including soil and forest and green and circular economy.
Objetivos principales
El objetivo principal del proyecto es impulsar la gestión de los bosques mediterráneos mejorando una planta de biorrefinería que utilizará torrefacción y pirólisis (TP) para producir químicos renovables y biocombustibles a partir de la biomasa forestal.
En primer lugar, se obtendrá biomasa de diferentes zonas forestales demostrativas y que servirán para alimentar la biorrefinería. A través de tratamientos forestales innovadores se conseguirá la mejor combinación entre viabilidad económica y conservación de los servicios ecosistémicos y de la biodiversidad.
Se trabajará en diversos tipos de bosques: zonas post incendio de pino blanco, alcornocales y bosques afectados por diversos decaimientos. Los productos resultantes de estos tipos de bosques coinciden en su bajo valor dentro del mercado del forestal actual.
Se obtendrán los siguientes bioproductos (BP) gracias a la biorefineria: 2 bio-oils (BP1, BP2), carboncillo (biochar) (BP3) y gases no condensables (BP4). Los bio-oils serán introducidos a la unidad de extracción para extraer los antioxidantes (polifenoles) (Producto Final FP1). El biochar se utilizará principalmente para obtener ácidos húmicos y fúlvicos como bioestimulantes del crecimiento agrícola (FP2). También se podrá utilizar en calderas de biomasa para producir calor (FP3).
Los objetivos específicos son:
- Obtener antioxidantes y fertilizantes a partir de diferentes combinaciones de biomasa forestal.
- Determinar la mejor combinación a nivel de viabilidad económica y conservación de los sistemas ecosistémicos y de la biodiversidad.
- Diseminar los resultados del proyecto a las diferentes partes involucradas en la cadena de valor, tanto del sector de las biorrefinerías como del forestal.
- Instalar una biorrefinería local con una capacidad de 100 kg / h para la producción de bio-oil y biochar en continuo acoplado con una unidad de extracción convencional para obtener antioxidantes a partir del bio-oil.
- Promover modelos innovadores de gestión forestal en el mediterráneo y directrices enfocadas a la conservación y adaptación al cambio climático para ser transferidas a las políticas y regulaciones forestales.
- Monitorizar los servicios ecosistémicos de las áreas de demostración forestal y su correspondiente adaptación al cambio climático asegurando que el proyecto contribuya a la conservación de la biodiversidad.
- Crear una actividad económica local y rural más sostenible aumentando los beneficios sociales.
Resultados e impactos esperados:
Obtención de ácidos húmicos y antioxidantes a partir del bio-oil y de biochar provenientes de diferentes tipos de biomasa. Durante el proyecto se prevé utilizar 1.000 toneladas de biomasa forestal (reducción de 1.057 toneladas de CO2 en sustitución a los combustibles fósiles). La biorrefinería convertirá 100 toneladas de biomasa en 25 toneladas de biochar y 50 toneladas de bio aceite, con un total de polifenoles (antioxidantes) de 70 g de ácido gálico eq. por Kg, según las condiciones de operatividad y la materia prima.
Implementación de 45 ha de rodales forestales pilotos (15 ha de pino blanco, 10 ha de matorrales y 10 ha mixtas, con un total de 1350 toneladas de biomasa) en diferentes zonas demostrativas y transferencia de técnicas forestales innovadoras a partir de las especies seleccionadas y de la biomasa (ej. corteza).
Mejora de la viabilidad económica de bosques post incendio de pino blanco y alcornoques en combinación con la producción de corcho y gestión del sotobosque. Se espera aumentar la viabilidad económica a través del precio de los antioxidantes en el mercado y que permitirá impulsar la gestión forestal de estos bosques. Los polifenoles tienen una capacidad antioxidante que se incorpora como ingrediente funcional en alimentos, cosméticos y se utiliza también en la industria farmacéutica. Estos productos tienen un mercado creciente con precios entre los 30 y los 175 € / kg.
Comunicación y transferencia: 1 jornada final, 2 sesiones de puertas abiertas dirigidas a todos los interesados, 3 participaciones en conferencias europeas y 3 a nivel nacional. 3 experiencias de networking y diferentes jornadas de diseminación de los roles de la biomasa. Se producirán también folletos divulgativos, una página web del proyecto, perfil en redes sociales, 8 newsletter y apariciones en los principales medios de comunicación. Se publicarán 4 artículos científicos. Se utilizará el formato digital lo posible para reducir la huella de carbono.
Mejora de la salud y productividad de los bosques gestionados (incremento del índice de crecimiento y del contenido relativo de agua al follaje) y reducción de su vulnerabilidad al cambio climático.
Mejora de los servicios ecosistémicos tales como la regulación del agua y la capacidad de secuestro de carbono.
Reducción del riesgo de incendios de los bosques de pino blanco, alcornoques y matorrales a través de la reducción del combustible y el incremento del contenido de agua relativa de la vegetación restante.
Proveer a las administraciones forestales y usuarios privados de herramientas económicas, sociales y medioambientales de apoyo a la toma de decisiones para ser adaptadas en políticas forestales para hacer frente al cambio climático y mejorando así el marco legislativo.
Creación de una economía rural y local más activa con beneficios sociales: como mínimo se generarán 3 puestos de trabajo directos (biorrefinería), así como indirectos a partir de los trabajos forestales (6 salarios por ha).
Incremento del conocimiento y concienciación del público en general y de los diferentes actores europeos de los problemas planteados y de las soluciones propuestas en el proyecto.
Objectius principals
L’objectiu principal del projecte és impulsar la gestió dels boscos mediterranis millorant una planta de biorefineria que utilitzarà torrefacció i piròlisis (TP) per produir productes químics renovables i biocombustibles a partir de la biomassa forestal.
En primer lloc, s’obtindrà biomassa de diferents zones forestals demostratives i que serviran per alimentar la biorefineria. A través de tractaments forestals innovadors s’obtindrà la millor combinació entre viabilitat econòmica i conservació dels serveis ecosistèmics i de la biodiversitat.
Es treballarà en diversos tipus de bosc: zones post incendi de pi blanc, suredes i boscos afectats per pertorbacions i decaïments. Els productes derivats d’aquest tipus de boscos coincideixen en el seu nul valor dins el mercat forestal.
S’obtindran els següents bioproductes (BP) gràcies a la biorefineria: 2 bio-oils (BP1, BP2), carbonet (biochar) (BP3) i gasos no condensables (BP4). Els bio-oils seran introduïts a la unitat d’extracció per extreure’n els antioxidants (polifenols) (Producte Final FP1). El biochar s’utilitzarà principalment per obtenir àcids húmics i fúlvics com a bioestimulants del creixement agrícola (FP2). També es podrà utilitzar en calderes de biomassa per a produir escalfor (FP3).
Els objectius específics són:
- Produir antioxidants i fertilitzants a partir de diferents combinacions de biomassa forestal.
- Determinar la millor combinació a nivell de viabilitat econòmica i conservació dels sistemes ecosistèmic i de la biodiversitat.
- Difondre els resultats del projecte a les diferents parts involucrades dins la cadena de valor, tant del sector de les biorefineries com del forestal.
- Instal·lar una biorefineria local amb una capacitat de 100 kg/h per a la producció en continu de productes líquids i sòlids acoblat amb una unitat d’extracció convencional per obtenir antioxidants a partir de líquids de torrefacció i piròlisi.
- Presentar models innovadors de gestió forestal mediterrània i directrius enfocades a la conservació i adaptació al canvi climàtic per ser transferides a les polítiques i regulacions forestals.
- Monitoritzar els serveis ecosistèmics de les àrees de demostració forestal i la seva corresponent adaptació al canvi climàtic assegurant que el projecte contribueixi a la conservació de la biodiversitat.
- Crear una activitat econòmica local i rural més sostenible augmentant-ne els beneficis socials.
Resultats i impactes esperats
Obtenció de la producció d’àcids húmics i antioxidants a partir del bio-oil i de biocombustibles sòlids (biochar) provinents de diferents tipus de biomassa. Durant el projecte es preveu utilitzar 1000 tones de biomassa forestal (reducció de 1057 tones de CO2 en substitució als combustibles fòssils). La biorefineria convertirà 100 tones de biomassa en 25 tones de biochar i 50 tones de bio-oil, amb un total de polifenols (antioxidants) de 70 g d’àcid gàl·lic eq. per kg, segons les condicions d’operativitat i la matèria prima.
Implementació de 45 ha de rodals forestals pilots (15 ha de pi blanc, 10 ha de matolls i 10 ha mixtes, amb un total de 1350 tones de biomassa) a diferents zones demostratives i transferència de tècniques forestals innovadores
a partir de les especies seleccionades i de la biomassa (ex. escorça) més adequades per la biorefineria.
Millora de la viabilitat econòmica de boscos post-incendi de pi blanc i alzines sureres en combinació amb la producció de suro i gestió del sotabosc. S’espera augmentar la viabilitat econòmica a través del preu dels antioxidants al mercat i que permetrà impulsar la gestió forestal d’aquests boscos. Els polifenols tenen una capacitat antioxidant que s’incorpora com a ingredient funcional en aliments, cosmètics i s’utilitza també dins la industria farmacèutica. Aquest productes tenen un mercat creixent amb preus entre els 30 i els 175 €/kg.
Comunicació i transferència: 1 jornada final, 2 sessions de portes obertes dirigides a tots els interessats, 3 participacions a conferències Europees i 3 a nivell nacional. 3 experiències de networking i diferents jornades de disseminació dels rols de la biomassa. Es produiran també fulletons divulgatius, una pàgina web del projecte, perfil en xarxes socials, 8 newsletters i aparicions als principals mitjans de comunicació. Es publicaran 4 articles científics. S’utilitzarà el format digital tant com es pugui per reduir la petjada de carboni.
Millora de la salut i productivitat dels boscos gestionats (increment de l’índex de creixement i del contingut relatiu d’aigua al fullatge) i reducció de la seva vulnerabilitat al canvi climàtic.
Millora dels serveis ecosistèmics tals com la regulació de l’aigua i la capacitat de segrest de carboni.
Reducció del risc d’incendis dels boscos de pi blanc, alzines sureres i matollars a través de la reducció del combustible i l’increment del contingut d’aigua relativa de la vegetació restant.
Dotació a les administracions forestals i usuaris privats d’eines econòmiques, socials i mediambientals de suport a la presa de decisions per ser adaptades en polítiques forestals per fer front al canvi climàtic i millorant així el marc legislatiu.
Creació d’una economia rural i local més activa amb beneficis socials: com a mínim es generaran 3 llocs de treball directes (biorefineria), així com d’indirectes a partir dels treballs forestals (6 salaris per ha).
Increment del coneixement i conscienciació del públic en general i dels diferents actors Europeus dels problemes plantejats i de les solucions proposades dins al projecte.
A. Acciones preparatorias
A1. Firma de los acuerdos necesarios y autorizaciones administrativas por las zonas demostrativas.
A2. Diagnosis – delimitación de las zonas de actuación e inventariado forestal.
B. Acciones de implementación.
B1. Mejora de la viabilidad económica de los escenarios post incendio de pino blanco, alcornoques y bosques decaídos por perturbaciones diversas.
B2. Instalación, adaptación del prototipo, puesta en marcha y macetas preliminares.
B3. Determinación de las condiciones óptimas de operatividad para maximizar los productos finales.
B4. Caracterización y mejora de los productos finales.
B5. Transferencia y replicabilidad de la biorrefinería a otros países europeos.
C. Seguimiento del impacto de las acciones del proyecto
C1. Seguimiento técnico de la implementación de los modelos de gestión forestal.
C2. Seguimiento de los servicios ecosistémicos de las áreas demostrativas y su adaptación al cambio climático.
C3. Seguimiento de los servicios ecosistémicos sociales y culturales de las zonas demostrativas.
C4. Seguimiento del impacto socioeconómico y medioambiental de las acciones del proyecto.
D. Concienciación del público y diseminación de los resultados
D1. Acciones de comunicación del proyecto.
D2. Transferencia del proyecto a sectores especializados.
E. Gestión del proyecto.
E1. Coordinación y gestión del proyecto en general.
E2. Indicadores del proyecto.
E3. Plan After-LIFE.
A.Accions preparatòries
A1. Signatura dels acords necessaris i autoritzacions administratives pels punts demostratius.
A2. Diagnosis – delimitació de les zones d’actuació i inventariat forestal.
B.Accions d’implementació
B1. Millora de la viabilitat econòmica dels escenaris post-incendi de pi blanc, alzines sureres i boscos decaiguts per pertorbacions diverses.
B2. Instal·lació, adaptació del prototip, posada en marxa i testos preliminars.
B3. Determinació de les condicions òptimes d’operativitat per maximitzar els productes finals.
B4. Caracterització i millora dels productes finals.
B5. Transferència i replicabilitat de la biorefineria a d’altres països europeus.
C.Seguiment de l’impacte de les accions del projecte
C1. Seguiment tècnic de la implementació dels models de gestió forestal.
C2. Seguiment dels serveis ecosistèmics de les àrees demostratives i la seva adaptació al canvi climàtic.
C3. Seguiment del serveis ecosistèmics socials i culturals de les àrees demostratives.
C4. Seguiment de l’impacte socioeconòmic i mediambiental de les accions del projecte.
D.Conscienciació del públic i disseminació dels resultats
D1. Accions de comunicació del projecte.
D2. Transferència del projecte a sectors especialitzats.
E.Gestió del projecte
E1. Coordinació i gestió del projecte en general.
E2. Indicadors del projecte.
E3. Pla After-LIFE.
Quantified expected results and impacts
Achieving the production of humic amendments and antioxidants from the biooil and solid biofuels (biochar) from different types of biomass. During the project it is estimated to use 1000 tons of forest biomass (reduction of 1057 tons of CO2 by fossil fuels substitution effect). The biorefinery will convert 100 tons of biomass to 25 tons of biochar and to 50 tons of biooil (with a total content of polyphenols (antioxidants) of 70g gallic acid eq. per kg), depending on the operating conditions and the feedstock.
Implementation of 45 ha of pilot forest stands (15ha aleppo pine, 10ha shrubland and 10ha mixed species, total 1350 biomass tons) in different areas for demonstration and transfer of innovative forestry techniques, with eligible species and biomass (eg. bark) for the biorefinery.
Improvement of economic feasibility of post-fire forests of aleppo pine and cork oak combined cork production and shrub understory management. It is expected to increase the economic feasibility with the market price of the antioxidants to boost the forest management. Polyphenols have an antioxidant capacity that has been incorporated as functional ingredient in food, cosmetics and pharmaceutical industries and these compounds have a growing market with prices ranging from 30 to 175€/kg.
Communication and transference: 1 final event – workshops, 2 Open Days sessions addressed to all stakeholders, 3 participation at European conferences and 3 at national level. 3 EU networking experiences and different dissemination events to spread the role of biomassa. Production of leaflets, a project website, activities in social media, newsletters (8) and presence in media (radio, television, and local newspapers). 4 papers will be also published. The material used for dissemination purposes will consider as the main priority the digital format instead of printed documents, reducing the carbon footprint.
Improvement of forest health and productivity (increase of tree growth rate and the relative water content of foliage) of the managed forest stands reducing its vulnerability to climate change.
Improvement of forest ecosystem services such as water regulation and carbon sink capacity.
Reduction of fire risk in Aleppo pine forests, cork oak and shrublands by reducing the amount of biomass fuel and increasing the relative water content of remaining vegetation.
Providing forest administration and private users of economic, social and environment related tools to support decision-making to enhance adaptation to climate change in forest policy, improving the current policy and legislation framework.
Creating a more sustainable rural and local economic activity with social benefits: at least 3 direct jobs operating the biorefinery, as well as indirect jobs from the forest works which are accounted as 6 wages/ha.
Increasing the level of knowledge and awareness of the general public and European actors on the treated problem and the solutions provided by the project.
A. Preparatory actions (if needed)
A1 Signature of agreements and administrative authorisations to implement the demonstrative sites.
A2 Diagnosis – site delimitation and forest inventory – of the demonstration sites.
B. Implementation actions (obligatory)
B1 Improving forestry economic feasibility in post-fire Aleppo pine, cork oak and post disturbance/decayed
forests
B2 Installation, adaptation of the prototype, start-up and preliminary tests.
B3 Determination of optimal operating conditions to maximise the final products.
B4 Characterisation and upgrading of the final products.
B5 Replicability and transferability of the biorefinery to other Mediterranean countries.
C. Monitoring of the impact of the project actions (obligatory)
C1 Technical monitoring of the implementation of forestry management models.
C2 Monitoring environmental ecosystem services of the forest demonstration areas and adaptation to
climate change.
C3 Monitoring social and cultural ecosystem services of the forest demonstration areas.
C4 Monitoring the socioeconomic and environmental impact of the project actions.
D. Public awareness and dissemination of results (obligatory)
D1 Communication actions of the project
D2 Transference of the project to specialized audience
E. Project management (obligatory)
E1 Coordination and management of the project.
E2 Project indicators
E3 After-LIFE plan
The main Objectives
The main objective of this project is to boost the sustainable Mediterranean-forest management by upgrading an existing biorefinery using torrefaction and pyrolysis (TP) to produce renewable chemicals and fuels from forest biomass.
First, demonstration forest areas will be selected, from which different biomass will be harvested to be fed in the TP platform. Different innovative forest treatments will be carried out to demonstrate the best combination between economic viability and the conservation of ecosystem services and biodiversity. Several types of forest will be addressed: post-fire regenerated forests of Aleppo pine, cork oak forests and post-disturbance/decayed forests, whose products have no actual value in the current forestry market.
Several byproducts (BP) will be obtained from the biorefinery: two biooils (BP1,BP2), biochar (BP3) and noncondensable gases (BP4). Biooils will be subsequently fed into the extraction unit to separate the antioxidants phase (polyphenols) (final product FP1) from an Aqueous Phase (BP6). The biochar, in turn, will be used in biomass boilers to produce heat (FP2) and the resulting ashes (BP5) will be returned to the forest demonstration areas as an external input of nutrients and minerals, closing the biomass cycle. BP3 and BP6 will also be used as fertilizer (FP3).
Specific objectives are:
- To produce antioxidants and fertilizers from different combination of forest biomass types.
- To determine the best combination between economic viability and the maintenance of ecosystem services and the conservation of biodiversity.
- To disseminate the results of the project to different stakeholders involved in the value chain, of both biorefinery and forest management.
- To set up the local biorefinery with a capacity of up to 100 kg/h to produce biooil and solid biofuels in continuous coupled with the conventional extraction unit to extract the antioxidants phase from biooil.
The project is formed of the following members with the Forest Science and Technology Centre of Catalonia as coordinator:
Forest Science and Technology Centre of Catalonia (Coordinator)
The mission of the Centre de Ciència i Tecnologia Forestal de Catalunya (CTFC) is to help modernise and improve the competitiveness of the forestry industry, as well as rural development and the sustainable management of the environment through research, training and the transfer of technology and knowledge to society. Within this mission, its work is aimed at resolving problems related to ecosystem management and the interaction of natural resources with society in order to improve the wealth and well-being of people and the sustainability of the natural environment in the face of global change. This approach focuses on returning the results of its work to society. The activities carried out by the Centre are divided into three programmes: Landscape dynamics and biodiversity, Multifunctional forestry management and Governance and bioeconomics of the rural environment, with their respective lines of research, training and transfer.
Centre de la Propietat Forestal
Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals
Energies Tèrmiques Bàsiques SL
Universitat Autònoma de Barcelona
Co-financer
Diputació de Barcelona
LIFE
Biorefformed
Implementing a Mediterranean biorefinery to boost forest management through the production of added value products.
LIFE19 ENV/ES/000544
THE PROJECT
LIFE BIOREFFORMED
LIFE BIOREFFORMED aims to boost the sustainable Mediterranean-forest management by upgrading an existing biorefinery using torrefaction and pyrolysis (TP) to produce renewable chemicals and fuels from forest biomass.
This is a four-year European Union project within the LIFE Resource Efficiency, including soil and forests, and green and circular economy, running until September 2024.
