De residuos a bioproductos a través de las biorrefinerías. Casos y experiencias

Investigadores y empresas abordaron el pasado 14 de junio en AINIA, en un networking muy enriquecedor, diversas experiencias sobre cómo poner en valor los residuos y subproductos orgánicos agroalimentarios y urbanos, convirtiéndolos en nuevos bioproductos a través de modelos integrados de biorrefinería. Destacamos las experiencias y casos más significativos.

Tal y como se expuso en la jornada, distintas empresas agroalimentarias, en colaboración con otros sectores, están desarrollando nuevas soluciones tecnológicas y modelos de aprovechamiento de los residuos orgánicos. Con ello, se contribuye a la transformación económica hacia un modelo circular  y alternativo a una economía basada en el petróleo. Dichas investigaciones ponen el foco en la obtención de nuevos bioplásticos, biomateriales o productos químicos bio-basados.

Resaltaron, con amplio consenso, como las biorrefinerías son un instrumento clave para dicho objetivo ampliamente reconocido en las políticas europeas de impulso a la bioeconomía.

Se trata de modelos de transformación de biomasa, principalmente residuos orgánicos que genera la agricultura, la industria alimentaria o las ciudades, donde de manera sostenible se obtienen un amplio espectro de productos finales tanto energéticos como no energéticos o bioproductos, a través de una combinación de tecnologías, como bioprocesos y tecnologías físico-químicas o térmicas.

Ejemplos de ello son los bioplásticos. Gracias a ellos es posible sustituir derivados del petróleo que se emplean en la fabricación de envases y botellas de plástico. Un problema medio ambiental de gran magnitud que ya tratamos en el artículo “Economía Circular y plásticos: El camino hacia la sostenibilidad”.

Experiencias. De plantas de biogás a biorefinerías. El caso macro proyecto europeo BBI URBIOFIN con residuos orgánicos municipales.

Caterina Coll de IMECAL y María García, de AINIA Centro Tecnológico, abordaron cómo obtener bioetileno, bioplásticos y biofertilizantes a partir de la fracción orgánica de residuos municipales.

Caterina Coll de #IMECAL presenta proyectos para valorizar #RSU a través de modelos de #biorrefinería | #bioproductos #bioeconomía #circular #biorefineryAINIA pic.twitter.com/CkberzDf73

— Daniel Morán (@BiorefineryBlog) 14 de junio de 2018

Un ejemplo de ello es el proyecto Urbiofin. Un proyecto de I+D de carácter demostrativo cuyo objetivo es desarrollar un modelo de aprovechamiento de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos (FORSU) basado en el concepto de biorrefinería para dotarlos de valor y convertirlos en bioproductos.

Este proyecto demostrará la producción de bioetanol de segunda generación a partir de FORSU y su posterior transformación en bioetileno para uso en cooperativas agrícolas en la maduración de fruta, así como la producción de dos tipos de PHA (bioplástico bio-basado y biodegradable) para envases y plásticos agrícolas tanto con ácidos grasos volátiles de la digestión anaerobia, como del propio metano contenido en el biogás. Además, demostrará un upgrading fotosintético del biogás y la producción de biofertilizantes de base microalgal con propiedades bioestimulantes.

Y Gracia Silvestre, de AINIA Centro Tecnológico, habló del modelo de biorrefinería basada en digestión anaerobia en 2 fases que AINIA viene planteando en los últimos años como alternativa a los modelos de planta de biogás tradicionales. Este modelo de biorrefinería permite obtener nuevos bioproductos diferentes al biogás y digerido tradicional, ampliando el espectro de posibilidades. Deyecciones ganaderas, residuos agrícolas, de las industrias o ciudades pueden valorizarse a través de este modelo.

Turno para Gracia Silvestre @ainiatecnologia biorrefineria via digestión ganadera 2F para transformar deyecciones ganaderas y otros residuos agroindustriales a nuevos productos bio-basados. #biorefineryAINIA pic.twitter.com/A0gy49SMJo

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

Raquel Lebrero, de la Universidad de Valladolid, expuso sobre cómo producir upgrading fotosintético de biogás con microalgas y bacterias y producción de PHB con metano a través de metanotrofas.

Raquel Lebrero de la U.Valladolid sobre upgrading fotosintetico de biogás con microalgas/bacterias y producción de PHB con metano a través de metanotrofas #biorefineryAINIA pic.twitter.com/oyzQUJ3Yrw

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

Potencial y referencia tecnológica: cómo GFBiochemicals obtiene ácido levulínico de biomasa lignocelulósica a través de un modelo de biorrefinería

El ácido levulínico es una de las principales sustancias químicas de plataforma biológica del futuro. Es un bloque de construcción versátil con una clara propuesta de valor en productos químicos.

A medida que el mundo pasa de las materias primas fósiles a las alternativas, el ácido levulínico puede servir como un bloque de construcción increíblemente versátil para productos químicos y materiales derivados directamente de la biomasa.

El ácido levulínico puede abordar con éxito muchos problemas relacionados con el rendimiento atribuidos a productos químicos y materiales derivados del petróleo. GFBiochemicals se centra en el desarrollo del mercado de derivados de ácido levulínico. La ponencia de Rudy Parton, director de GFBiochemicals, fue sin duda una de las más esperadas y mejor valoradas por el potencial y el interés de la iniciativa.

Rudy Parton, director de @GFBiochemicals nos habla de la biorrefinería de biomasa lignocelulósica para la obtención de ácido levulínico #innovations #biorefineryAINIA pic.twitter.com/SzpEf5HN4w

— PTVino (@PT_Vino) June 14, 2018

Experiencias. El proyecto GreenProtein produce proteína de origen vegetal a partir de restos de procesados vegetales

En cuanto la gestión de residuos en la industria agroalimentaria, Paulus Kosters, coordinador del proyecto GreenProtein, explicó cómo abordar el reto de producir proteína de origen vegetal para alimentar a la población mundial en detrimento de la proteína de origen animal a partir de los restos de los procesados vegetales (ensaladas IV gama).

Paulus Kosters from GreenProtein talking on the oportunity to extract functional protein (rubisco) from vegetable underused by-products. #biorefineryAINIA @GreenProtein_EU pic.twitter.com/nc4VyTOQMW

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

En concreto, habló del potencial de extraer proteína funcional (rubisco) de subproductos vegetales subutilizados. Se trata de una enzima clave en la fotosínetesis de los vegetales y que se encuentra en los cloroplastos. Ésta resulta muy beneficiosa para el consumo humano por su alto valor nutricional, funcionalidad, digestibilidad y no presenta alergias.

The #GreenProtein has been presented in the international workshop of #biorefinery organised by @ainiatecnologia. Thank you for inviting Paulus Kosters, the #Project coordinator, to spread the word about the potential of #rubisco! #BBIju #H2020 #Proteins #Innovation #EUProjects pic.twitter.com/sxiBGtREaN

— INNOVARUM (@innovarum_) June 14, 2018

Por su parte, Miguel García, de ALTEX, explicó cómo obtener compuestos de interés mediante tecnologías de extracción a partir de residuos hortofrutícola, vinícolas y del olivo o almazaras.

En concreto, expuso 3 potenciales aplicaciones de las tecnologías de extracción directa sobre subproductos:

• Para la recuperación de sustancias de alto valor: obtención/purificación.
• Para su aplicación sobre derivados de subproductos: bioproducció y biotransformación, biomasas y efluentes de bioproducción.
• Para su aplicación como pretratamiento de otras tecnologías con el fin de lograr la eliminación de sustancias inhibidoras del crecimiento de microorganismos y obtención de sustancias objetivo libres de compuestos indeseados.

Casos empresariales de éxito: cómo Touch of Nature obtiene biomateriales a partir de los residuos del café y los subproductos de la fruta.

Philippe Willems, de ORINEO, expuso cómo obtener biomateriales a partir de los residuos de café y subproductos de fruta. En concreto, explicó las funcionalidades de los productos de Touch of Nature. Se trata de unos biomateriales pensados para mejorar el día a día de los consumidores. Estos biomateriales además ayudan al consumidor a mejorar su bienestar mental, emocional y alimenticio.

Por su parte, Marcelo Domine, de CSIC-ITQ, presentó las muchas posibilidades de obtener químicos o building blocks (bio-basados) a partir de la biomasa.

Marcelo Domine de CSIC-ITQ presenta las muchisimas posibilidades de obtener químicos o building blocks bio-basados a partir de biomasa. #biorefineryAINIA @ainiatecnologia pic.twitter.com/Lia5rigFYK

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

AINIA, presentó las oportunidades que las nanocelulosas ofrecen para el aprovechamiento de residuos lignocelulósicos, así como todo el potencial de la lemna todavía por explotar

Fátima Vargas explicó las tecnologías de producción de nanocelulosas en el contexto de biorefinerías lo que hace dicha producción mucho más sostenible y viable económicamente.

Fátima Vargas @ainiatecnologia explica producción y usos de las nanocelulosas a partir de residuos lignocelulosicos. #biorefineryAINIA pic.twitter.com/nSdeYqSeoF

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

Por su parte, Alfredo Rodrigo, de AINIA Centro Tecnológico, expuso el proyecto LIFE LEMNA. En concreto, el potencial de la lenteja de agua o lemna para su explotación como biomasa: almidón y fibra. Esta innovadora tecnología basada en lentejas de agua, ayudará a los agricultores a gestionar mejor los excedentes de nutrientes y facilitar un manejo integrado de los estiércoles.

Alfredo Rodrigo @AlfRodSen @ainiatecnologia explica el potencial de la lenteja de agua o lemna para su explotación como biomasa: almidón, fibra, cantidad y calidad de la proteína de lemna, PUFAs, pigmentos, etc. Alta productividad por Ha. y año. #biorefineryAINIA pic.twitter.com/xTjg94hPjv

— Andres Pascual Vidal (@andpasvid) June 14, 2018

Y finalmente, un toque social a partir de este proyecto, Bioways, para que la sociedad y los ciudadanos europeos entiendan mejor la bioeconomía y su potencialidad para un futuro sostenible

La #bioeconomía como elemento clave en la sociedad del futuro #biorefineryAINIA #EconomiaCircular@BIOWAYS_EU https://t.co/Exzb7fm4bj pic.twitter.com/AAlFdR5k6x

— ainia (@ainiatecnologia) June 14, 2018

ChemPlast Expo 2018, la próxima cita

En el contexto de la jornada también se presentó Chemplas Expo 2018. Será los próximos 6, 7 y 8 de noviembre en IFEMA. Si quiere saber más acerca de la innovación que viene y las tecnologías que van a marcar el futuro de la química aplicada, la ingeniería del plástico y la Industria 4.0 y que veremos en esta feria, le invitamos a leer este artículo: ChemPlastExpo 2018: La innovación que viene en Química Aplicada, Industria 4.0 e Ingeniería del Plástico. En esta gran cita internacional las biorrefinerías tendrán un lugar destacado en dos los dos congresos más importantes del año en nuestro país en estos sectores.

Esta jornada Internacional en AINIA contó con la colaboración de BIOPLAT, Food For Life Spain, AEBIG, biovegen, Suschem y CDTI. Además, como patrocinadores, participan Depuración de Aguas del Mediterráneo, innovarum, TETma, bionet engineerings, Bioways, Clamber IRIAF, IMECAL, urbaser y Biomasapeninsular. A todos ellos nuestro agradecimiento por su colaboración y por hacer posible este encuentro multisectorial.

Si quiere saber más sobre biorrefinerías o sobre soluciones tecnológicas basadas en principios de bioeconomía, póngase en contacto con nosotros, podemos ayudarle.