El proyecto, denominado Fraction y coordinado desde el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC), recibió 6,2 millones de euros de BBI-JU, un consorcio público-privado entre el programa H2020 de la Unión Europea y la asociación Bio-Based Industries.
Con el proyecto se pretende usar un novedoso proceso químico, conocido como fraccionamiento de la lignocelulosa (materia seca vegetal o biomasa), para obtener materias renovables que serán transformadas en productos de mayor valor como disolventes, resinas, monómeros y polímeros.
El objetivo de los investigadores que participan en el proyecto es avanzar en el desarrollo de biorrefinerías de segunda generación, aquellas que usan como materia seca vegetal que no puede utilizarse para alimentación. Es decir, estas biorrefinerías no emplean azúcar, maíz, soja ni aceite.
“Esta iniciativa pretende mostrar que se pueden producir múltiples materiales y productos químicos renovables a partir de biomasa lignocelulósica de forma sostenible y a precios competitivos. Con ello, se busca reemplazar muchos de los productos que usamos hoy en día y que vienen del petróleo, como botellas de bebidas, envoltorios de plásticos, disolventes de pintura, etc”, explicó David Martín Alonso, investigador del ICP-CSIC.
El proyecto Fraction utilizará el procedimiento organosolv, que es un proceso de tratamiento de biomasa que usa como disolvente un compuesto orgánico en lugar de agua. Este procedimiento permite tratar los residuos lignocelulósicos (residuos de pino, de abedul, bagazo, cartón ondulado, etc.) para fraccionar y obtener de forma separada sus tres componentes principales: celulosa de alta calidad, hemicelulosa y lignina.
Estos componentes pueden ser utilizados para la producción de etanol -que puede ser empleado como biocombustible- o para desarrollar sustancias que pueden utilizarse como disolventes para pinturas, recubrimientos de superficies o para producir plásticos para embalajes o botellas de plásticos.
“La novedad del proceso GVL-organosolv es que fracciona y separa de manera muy eficiente los tres componentes de la lignocelulosa: celulosa, lignina y hemicelulosa”, declaró Martín Alonso, uno de los inventores del proceso organosolv GVL y miembro del equipo del ICP-CSIC.
“Además del proceso de fraccionamiento, el ICP-CSIC también investigará el desarrollo de las tecnologías químicas empleando catalizadores (materiales que facilitan las transformaciones químicas). Estas tecnologías son necesarias para convertir los azúcares hemicelulósicos proporcionados por el proceso organosolv-GVL en plataformas químicas valiosas y otras sustancias (monómeros relevantes para la industria de polímeros, ácidos maleico y succínico y 1,5-pentanodio), que finalmente se pueden convertir en plásticos de diversos tipos y con distintas propiedades”, añadió Rafael Mariscal López, responsable del proyecto en el ICP-CSIC.
Sector de la bioeconomía en Europa
Cambiar las materias primas de origen fósil por otras basadas en componentes biológicos y sostenibles ha sido uno de los principales objetivos de Europa en la última década. Sin embargo, el sector de la bioeconomía en Europa (responsable en 2016 de 18,6 millones de empleos y con una facturación de 2,3 billones de euros), aún padece de una falta de integración, según informa el CSIC.
La sinergia entre los sectores químico y de combustibles con las industrias forestales, de pulpa, de papel y agroalimentarias es escasa; además, los biorresiduos generados por estas no se aprovechan lo suficiente. Por ello, el desarrollo de biorrefinerías integradas de segunda generación, capaces de procesar diferentes residuos lignocelulósicos y de producir un surtido de diferentes productos químicos y materiales, es estratégico para Europa.
El citado proyecto Fraction, de tres años de duración, permitirá al CSIC situarse entre los centros de investigación líderes para desarrollar la nueva generación de biorrefinerías sostenibles de segunda generación.
El proyecto está coordinado por el ICP-CSIC en un consorcio multidisciplinar que tiene doce socios, (incluyendo la Universidad Rey Juan Carlos, FUNDITEC y la Fundación Gaiker como representantes españoles) de ocho países europeos (España, Holanda, Italia, Suecia, Suiza, Dinamarca, Bélgica y Finlandia). Entre los miembros se cuentan dos grandes socios industriales, cinco centros de investigación o tecnológicos y cinco pequeñas y medianas empresas.
“El proyecto Fraction cubre toda la cadena de valor para cada producto hasta el final de su vida útil, con implicación industrial, y engloba a miembros fuertemente interesados en el posterior escalado de la tecnología para una futura comercialización al acabar el proyecto”, señaló Manuel López Granados, coordinador del proyecto.
Las biorrefinerías pueden producir diversos productos químicos mediante el fraccionamiento de un material crudo inicial (biomasa) en múltiples productos intermedios (carbohidratos, proteínas, triglicéridos) que pueden transformarse a su vez en productos de mayor valor añadido.
Cada fase del refinado es denominada como una “cascada”. El uso de residuos de origen biomásico como materia prima está alineado con las políticas de promoción de la economía circular, reduce el impacto en el medio ambiente, rebaja la emisión de contaminantes y reduce la emisión de productos peligrosos, según destaca el CSIC.
