[ca] Dins de la transició cap a una bioeconomia circular, aquest estudi se centra en l'obtenció de productes de valor afegit a partir de residus agrícoles, mitjançant tractaments de piròlisi i torrefacció, en un context de biorefineria de residus. Així, en aquest treball, els residus es consideren subproductes. En concret, s'ha treballat amb residus de sansa (OMW), brisa (GP) i pellofa de cafè (CSS), que són respectivament, els principals residus sòlids dels processos de producció de l'oli d'oliva, el vi i el cafè torrat. Els tractaments es van realitzar en una planta pilot (reactor de barrina; 5 kg/h), en col·laboració amb l'empresa ENERG-bas, que va subministrar els productes, i en un reactor de barrina de mida laboratori (0,3 kg/h), a EBRI (Aston University, UK) durant una estada. Les fraccions líquides i sòlides (biochar) resultants es van estudiar per determinar les seves possibles aplicacions. El líquid de piròlisi d'OMW (planta pilot, 400 °C) estava compost per dues fases, una fase aquosa (AP) que contenia àcid acètic, monosacàrids i derivats fenòlics, i una fase no aquosa (NAP) composta principalment de derivats fenòlics, àcids grassos i èsters metílics. Per tal de separar els compostos AP i NAP en grups químics d'interès, es va desenvolupar satisfactòriament una metodologia basada en extraccions àcid-base (realitzades amb hexà a pH 12, seguit d'una extracció amb acetat d'etil a pH 6). Dins d'aquests compostos, els fenòlics van ser els més interessants per les seves propietats antioxidants, per la qual cosa es va estudiar la idoneïtat de dos mètodes (Folin-Ciocalteu i DPPH) per quantificar-los directament en líquids termoquímics (planta pilot, GP, 225 °C i 400 °C). Els resultats van ser favorables pels líquids de 400 °C; els compostos fenòlics del líquid de 225 °C però, haurien de mesurar-se en DPPH, ja que l'alt contingut de sucres reductors presents en el líquid, podria interferir en el mesurament de Folin-Ciocalteu. A més, 400 °C es va considerar una temperatura adequada per a l'obtenció de fenòlics, ja que aquests no només provenen de la composició del GP, sinó de reaccions de desvolatilizació de la lignina durant el procés termoquímic. Pel que fa als productes CSS (planta pilot i reactor de laboratori, 280 °C, 400 °C i 500 °C), els líquids de piròlisi es van considerar com a fonts potencials de fenòlics i cafeïna, principalment els de 280 °C i 400 °C (fase AP), respectivament; els biochars van demostrar el seu ús potencial com a font d'energia i absorbents de contaminants orgànics en aigua, especialment molècules catiòniques i aromàtiques; i la fracció gas es va considerar com una font de calor per a l'assecat de la biomassa abans de la piròlisi. Així, es va demostrar que el CSS es podria valoritzar completament mitjançant tractaments termoquímics, el que permetria aconseguir un residu zero en la indústria de la torrefacció de cafè, sent el CSS l'únic residu del procés. També es van comparar els productes termoquímics OMW, GP i CSS de tots dos reactors, ja que l'ús de reactors de mides diferents podria afectar les propietats i, per tant, les aplicacions dels productes resultants. No es van observar diferències importants entre els biochars, el que faria més viable la biorefineria d'aquests residus; en els líquids de piròlisi però, els de la planta pilot van mostrar ser més rics en 2,6-dimetoxifenols i fenòlics para-substituïts per grups carbonil. Aquesta tesi s'ha centrat llavors en la valorització del OMW, GP i CSS, a través de tractaments termoquímics, dins d'un context de biorefineria integrada. Concretament, els líquids de piròlisi han demostrat ser una font potencial de productes químics, mentre que els biochars podrien utilitzar-se com a biocombustible sòlid entre d'altres.

[es] Dentro de la transición hacia una bioeconomía circular, este estudio se centra en la obtención de productos de valor agregado a partir de residuos agrícolas, mediante tratamientos de pirólisis y torrefacción, en un contexto de biorrefinería de residuos. Así, en este trabajo, los residuos se consideran subproductos. En concreto, se ha trabajado con residuos de almazara (OMW), orujo de uva (GP) y cascarilla de café (CSS), que son respectivamente, los principales residuos sólidos de los procesos de producción del aceite de oliva, vino y café tostado. Los tratamientos se realizaron en una planta piloto (reactor de barrena; 5 kg/h), en colaboración con la empresa ENERG-bas, que suministró los productos, y en un reactor de barrena de tamaño laboratorio (0,3 kg/h), en EBRI (Aston University, UK), durante una estancia. Las fracciones líquidas y sólidas (biochar) resultantes se estudiaron para determinar sus posibles aplicaciones. El líquido de pirólisis de OMW (planta piloto, 400 °C) estaba compuesto por dos fases, una fase acuosa (AP) que contenía ácido acético, monosacáridos y derivados fenólicos, y una fase no acuosa (NAP) compuesta principalmente de derivados fenólicos, ácidos grasos y ésteres metílicos. Con el fin de separar los compuestos AP y NAP en grupos químicos de interés, se desarrolló satisfactoriamente una metodología basada en extracciones ácido-base (realizadas con hexano a pH 12, seguido de una extracción con acetato de etilo a pH 6). Dentro de estos compuestos, los fenólicos fueron los más interesantes debido a sus propiedades antioxidantes, por lo que se estudió la idoneidad de dos métodos (Folin-Ciocalteu y DPPH) para cuantificarlos directamente en líquidos termoquímicos (planta piloto, GP, 225 °C y 400 °C). Los resultados fueron favorables para los líquidos de 400 °C; sin embargo, los compuestos fenólicos del liquido de 225 °C deberían medirse en DPPH, ya que el alto contenido de azúcares reductores del líquido podría interferir en la medición Folin-Ciocalteu. Además, 400 °C se consideró una temperatura adecuada para la obtención de fenólicos, que provienen no solo de la composición del GP, sino de reacciones de desvolatilización de la lignina durante el proceso termoquímico. En cuanto a los productos CSS (planta piloto y reactor de laboratorio, 280 °C, 400 °C y 500 °C), los líquidos de pirólisis se consideraron como fuentes potenciales de fenólicos y cafeína, principalmente los de 280 °C y 400 °C (fase AP), respectivamente; los biochares mostraron su uso potencial como fuente de energía y absorbentes de contaminantes orgánicos en el agua, especialmente moléculas catiónicas y aromáticas; y la fracción gas se consideró como una fuente de calor para el secado de la biomasa antes de la pirólisis. Así, se demostró que el CSS se podría valorizar por completo mediante tratamientos termoquímicos, lo que permitiría lograr un residuo cero en la industria de la torrefacción del café, siendo el CSS el único residuo del proceso. También se compararon los productos termoquímicos OMW, GP y CSS de ambos reactores, ya que el uso de reactores de tamaños distintos podría afectar las propiedades y, por lo tanto, las aplicaciones de los productos resultantes. No se observaron diferencias importantes entre los biochares, lo que haría más viable la biorrefinería de estos desechos; sin embargo, en los líquidos de pirólisis, los de la planta piloto fueron más ricos en 2,6-dimetoxifenoles y fenólicos para-sustituidos por grupos carbonilo. Esta tesis se ha centrado entonces en la valorización de OMW, GP y CSS, a través de tratamientos termoquímicos, dentro de un contexto de biorrefinería integrada. Específicamente, los líquidos de pirólisis han demostrado ser una fuente potencial de productos químicos, mientras que los biochares pueden usarse como biocombustible sólido entre otros.