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Ensayos BMPBioplásticos y envases compostables

PLA (polylactic acid) — BMP: 8 estudios, media ponderada 127 m³ CH₄/t SV

PLA (polylactic acid): 8 registros de datos BMP procedentes de 3 publicaciones, media ponderada 127 m³ CH₄/t SV, rango 50–397.

valoración: neutraCH₄ ≈ 51 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto Murat Bengisu / Wikimedia Commons, licencia CC BY-SA 4.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
127m³ CH₄/t SV
Rango
50–397m³ CH₄/t SV
Registros
8estudios
Publicaciones
3fuentes
Temperaturas
37 °C, 55 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Bajo contenido de metano · ≈ 5,1 kWh/m³ de biogás

estimación según el tipo de sustrato Los estudios recopilados no contienen ninguna medición. El intervalo se deduce de la composición aproximada (proteína a partir del nitrógeno total (N 0 % MS × 6,25)) y de los rendimientos de los grupos de compuestos según la FNR.

Cómo lo calculamos y qué significan las zonas

Valoración para plantas de biogás

neutra — valoración editorial para plantas de biogásSin ventajas claras: conviene cobrar una tarifa por aceptarlo

Potencial por tonelada de materia fresca: moderado, pero limitado por la mala degradabilidad de la materia orgánica (115 m³ CH₄/t); sin amenazas particulares para la estabilidad. Costes de manipulación: impurezas físicas (envases, plásticos), degradación lenta.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +1

  • +1potencial 115 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 127 × MS 92,3 % × SV 98,2 %); baja degradabilidad de los SV (BMP 127 m³ CH₄/t SV): puntuación limitada

Estabilidad del proceso 0

  • 0sin factores

Manipulación y costes −1,5

  • −1impurezas físicas (envases, plásticos): desenvasado y separación
  • −0,5degradación lenta: largo tiempo de retención

Puntos totales: −0,5 · umbrales: ≥ 2,5 muy buena, ≥ 1 buena, por debajo: neutra; negativa si hay riesgo acumulado para el proceso.

Valoración editorial según la metodología · fiabilidad de la valoración: alta · sin tener en cuenta los precios de mercado

Añadir a la calculadora de codigestión Datos CSV

Curvas BMP de 8 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: PLA (polylactic acid)Producción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 8 registros y la media ponderada de 127 m³ CH₄/t SV. 8 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).01002003004005000510152025303540tiempo [d]m³ CH₄/t SVÜveges et al. (2023): 50 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Zhang et al. (2018): 97 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 1: 81 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 2: 104 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 3: 215 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 4: 279 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 5: 330 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cucina et al. (2022) · 6: 397 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media127

Las líneas discontinuas son una curva de modelo (cinética de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); el punto final procede de la publicación. Todas las curvas son curvas de modelo.

Producción acumulada de metano a lo largo del ensayo [m³ CH₄/t SV]. La línea gruesa es la media ponderada de todos los registros (127); los puntos marcan los valores finales indicados en las publicaciones. Sitúe el cursor sobre el gráfico para leer los valores; haga clic en un elemento de la leyenda para ocultar o mostrar un registro.

Registros y fuentes

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FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaMuestraCurva
Üveges et al. (2023) DOI50— · mesófiloPure PLApunto final (curva de modelo)
Zhang et al. (2018) DOI9737 °C · mesófiloPolylactic Acid Filmpunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 1 DOI8155 °C · termófiloPLA based dishespunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 2 DOI10455 °C · termófiloPLA based cutlerypunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 3 DOI21555 °C · termófiloPLA based dishespunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 4 DOI27955 °C · termófiloPLA based cutlerypunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 5 DOI33055 °C · termófiloPLA based dishespunto final (curva de modelo)
Cucina et al. (2022) · 6 DOI39755 °C · termófiloPLA based cutlerypunto final (curva de modelo)
Media ponderada127media aritmética 194, SD 130

Composición típica

Materia seca (MS)
92,3% (rango 85–99,6)
Sólidos volátiles (SV)
98,2 % MS (rango 97,3–99,1)
Nitrógeno
0 % MS

Mediana y rango de las determinaciones indicadas en las publicaciones en que se basan los registros BMP de este sustrato (leídas de: MY-D); materia seca: 2 determinaciones, sólidos volátiles: 2 determinaciones. Las muestras se ensayaron secas o secadas al aire: la MS se refiere al material del ensayo, no al material fresco.

Fuentes: Üveges et al. (2023); Zhang et al. (2018).

La composición de la materia prima varía entre lotes: para los cálculos de la planta utilice un análisis de su propia muestra. La calculadora inserta automáticamente valores típicos.

Propiedades del proceso

  • degradación lenta
  • impurezas físicas
  • clasificación editorial

Codigestión: con qué combinarlo y qué vigilar

Dosificación

Introduzca el sustrato gradualmente, empezando con una dosis pequeña y vigilando el proceso (p. ej. FOS/TAC, pH, composición del gas).

Fuentes de los datos del proceso

  1. Benn, Zitomer (2018). Pretreatment and anaerobic co-digestion of selected PHB and PLA bioplastics. Front. Environ. Sci.
  2. Yagi et al. (2009). Anaerobic biodegradation tests of poly(lactic acid) under mesophilic and thermophilic conditions using a new evaluation system. Int. J. Mol. Sci.
  3. Narancic et al. (2018). Biodegradable plastic blends create new possibilities for end-of-life management of plastics but they are not a panacea for plastic pollution. Environ. Sci. Technol.
  4. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

La calculadora de codigestión evaluará una mezcla concreta que contenga este sustrato.

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 8 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «PLA (polylactic acid)» procedentes de 3 publicaciones publicados en 2018–2023. Los resultados van de 50 a 397 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 127 m³ CH₄/t SV (media aritmética 194, desviación típica 130).

Los ensayos se realizaron a 37, 55 °C (régimen: mesófilo, termófilo). Las diferencias de temperatura, inóculo, duración del ensayo y preparación de la muestra son causas habituales de la dispersión de resultados entre laboratorios.

En 8 registros la publicación solo indica el valor final. La línea del gráfico es entonces una curva de modelo (cinética de primer orden) y sirve únicamente para comparar formas: solo el punto final procede de la publicación.

Cómo utilizar estos datos

El BMP describe el potencial obtenido en un ensayo discontinuo en condiciones de laboratorio. En una planta a escala real, el rendimiento depende además del tiempo de retención, la carga del digestor, la mezcla y la composición de la alimentación. Para los cálculos preliminares conviene utilizar la media ponderada y, para evaluar el riesgo, todo el rango de resultados. Al planificar una alimentación concreta, merece la pena encargar un ensayo BMP propio con una muestra representativa.

La metodología en breve

El BMP es la cantidad de metano obtenida a partir de los sólidos volátiles (SV) en un ensayo discontinuo, expresada en m³ de CH₄ por tonelada de SV (numéricamente igual a NmL CH₄/g SV en las publicaciones) y convertida a condiciones normales (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderada asigna a cada publicación un peso total de 1, repartido a partes iguales entre sus resultados para el sustrato: un artículo que ensaya veinte variedades no pesa más que uno con una sola muestra. En los programas interlaboratorio la unidad es el laboratorio (peso total 1) y, dentro de él, el peso de un ensayo crece con el número de botellas (réplicas). Los resultados posteriores a un pretratamiento (p. ej. térmico, químico o enzimático) se muestran por separado y no se incluyen en la media.

Las líneas continuas son curvas medidas en los ensayos. Cuando una publicación solo indica el resultado final, dibujamos un modelo cinético de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt): solo el punto final procede de la publicación y la forma de la curva es una mera visualización; no debe leerse en ella la producción de un día concreto. Para este sustrato se supuso k = 0,091 d−1 (no hay datos cinéticos del grupo; se utilizó la mediana de todas las constantes de velocidad k disponibles (93 valores)).

Las estadísticas describen la dispersión de los resultados publicados: una compilación descriptiva, no un metaanálisis ni una garantía del rendimiento de la planta.

Metodología completa y política de correcciones

Bibliografía

  1. Üveges, Z.; Damak, M.; Klátyik, S.; Ramay, M.W.; Fekete, G.; Varga, Z.; Gyuricza, C.; Székács, A.; Aleksza, L. (2023). Biomethane Potential in Anaerobic Biodegradation of Commercial Bioplastic Materials. Fermentation 9(3), 261. DOI: 10.3390/fermentation9030261 DOI
  2. Zhang, W.; Heaven, S.; Banks, C.J. (2018). Degradation of some EN13432 compliant plastics in simulated mesophilic anaerobic digestion of food waste. Polymer Degradation and Stability 147, 76–88. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2017.11.005 DOI
  3. Cucina, M.; Soggia, G.; De Nisi, P.; Giordano, A.; Adani, F. (2022). Assessing the anaerobic degradability and the potential recovery of biomethane from different biodegradable bioplastics in a full-scale approach. Bioresource Technology 354, 127224. DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127224 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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