La contaminación ambiental es uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la humanidad en la actualidad. Un problema fundamental relacionado con la contaminación es la eliminación de las grandes cantidades de desechos que se producen continuamente. En el mundo se generan aproximadamente cien mil millones de toneladas de residuos anualmente. Estos abarcan un amplio abanico de materiales que incluyen, por ejemplo, los residuos forestales, agrícolas, del procesamiento de frutas y de otros alimentos, etc. Este tipo de residuos pueden ocasionar graves problemas de salud o medioambientales si no se eliminan de manera adecuada.
En el marco de las circunstancias globales actuales (inseguridad alimentaria, inestabilidad económica, recesiones, pandemias como la COVID-19, etc.) es imperativo que se minimicen los residuos agroindustriales y que los subprodutos se utilicen de manera eficiente para la producción de biocombustibles, compuestos químicos de base o para la obtención de nuevos ingredientes alimentarios. En este sentido, se prevé que un sistema ecológicamente consciente, que gire alrededor de los conceptos de “generación de residuos cero” y “economía circular” para la valorización efectiva de los residuos (transformados en subprodutos) industriales, contribuya a la mejora de las economías y minimice los impactos negativos sobre el medio ambiente. Por lo tanto, es fundamental desarrollar una estrategia ecológica y eficaz para utilizar y gestionar estos recursos.
La este respeto, desde el Instituto abordamos los siguientes Programas de I+D+i:
Producción de biocarburantes avanzados: La crisis energética, definida por la creciente población mundial, el aumento de la demanda de energía per capita y por el progresivo agotamiento de los combustibles fósiles, exige el desarrollo de combustibles a partir de materias primas renovables. Esta línea se centra en el desarrollo y mejora de procesos para la obtención de biocombustibles líquidos, como el bioetanol, utilizando recursos de bajo coste y un enfoque de biorrefinería. Las actividades de esta línea abarcan diversos desarrollos tecnológicos avanzados en las diferentes etapas del proceso de transformación de la biomasa, como son el pretratamento mediante procesos hidrotérmicos, combinando además procesos de intensificación como el uso de microondas, la hidrólise de los carbohidratos mediante lo uso de catalizadores biológicos y la fermentación por medio de microorganismos de los azúcares producidos en la etapa de hidrólise.
Obtención de biocompostos de alto valor añadido: Anualmente se generan enormes cantidades de subprodutos infravalorados a partir del procesamiento industrial de materias primas agroindustriales que pueden explotarse como fuente económica y renovable de biocompostos. En esta línea se evalúan diferentes subprodutos agroindustriales para la obtención de prebióticos. Por otra parte, los desperdicios de biomasa brindan una atractiva posibilidad como fuente de antioxidantes naturales. Estos compuestos pueden jugar un papel destacado tanto en el antemento de la salud humana cómo en la conservación de los alimentos, ya que pueden presentar un amplio espectro de bioactividades, entre las que se cuentan los efectos antioxidantes, anticancerígenos, antialérxicos, antiinflamatorios y antimicrobianos, entre otros.
Obtención de compuestos químicos de base (línea emergente): El furfural, el hidroximetilfurfural (HMF) y el ácido levulínico están considerados como precursores naturales de una amplia gama de productos químicos de interés industrial compatibles con el concepto de crecimiento sostenible. Su obtención a partir de residuos agroindustriales es una alternativa renovable a la obtención mediante recursos fósiles no renovables. Entre sus aplcacións potenciales está su empleo como aditivos para gasolinas, combustibles “verdes”, lubirificantes, resinas, polímeros, etc.
Obtención de nuevos materiales (línea emergente): Cada vez tiene más importancia sustituir los plásticos convencionales por biomateriais cuyos sustratos de partida provengan de fuentes de energía renovables, que sean biodegradables y que puedan tener aplicaciones similares a los materiales convencionales. Por eslabón, esta línea se centraría en el área de los materiales a partir de recursos renovables, especialmente en los polímeros biobaseados y sus aplicaciones.
Transformación de residuos en biofertilizantes: Muchos residuos de las industrias agroalimentarias o forestales tienen propiedades muy interesantes para mejorar las características de los suelos, como elevados contenidos en nutrientes, materia orgánica, porosidad etc. Por tanto, un uso adecuado de los residuos en la agricultura puede mejorar la fertilidad de los suelos, la fijación de carbono o mejorar la capacidad del suelos de inmovilizar o eliminar sustancias tóxicas.
Objetivos de desarrollo sostenible
